Skip to main content

Chứng minh hai mặt phẳng vuông góc và tính khoảng cách trong hình chóp S.ABC

Đề bài:

Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B, BC = a và \(\widehat{CAB} = 30^\circ\). Biết \(SA \perp (ABC)\) và \(SA = a\sqrt{2}\). a) Chứng minh rằng \((SBC) \perp (SAB)\). b) Tính theo a khoảng cách từ điểm A đến đường thẳng SC và khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (SBC).

Phân tích bài toán

Tóm tắt đề bài
Hình chóp S.ABC có đáy vuông tại B, SA vuông góc đáy, cho BC = a, góc CAB = 30°, SA = a√2. Câu a yêu cầu chứng minh (SBC) ⊥ (SAB). Câu b yêu cầu tính khoảng cách từ A đến đường thẳng SC và từ A đến mặt phẳng (SBC).
Kiến thức cần dùng
Hai mặt phẳng vuông góc khi một đường thẳng nằm trong mặt phẳng này vuông góc với mặt phẳng kia. Nếu một đường thẳng vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau trong một mặt phẳng thì nó vuông góc với mặt phẳng đó. Khoảng cách từ điểm đến đường thẳng là độ dài đoạn vuông góc kẻ từ điểm đó đến đường thẳng. Khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng là độ dài đoạn vuông góc kẻ từ điểm đó đến mặt phẳng. Công thức trong tam giác vuông: \(\frac{1}{h^2} = \frac{1}{a^2} + \frac{1}{b^2}\) với h là đường cao, a và b là hai cạnh góc vuông.
Phương pháp giải
Câu a: Chứng minh BC ⊥ (SAB) bằng cách chỉ ra BC vuông góc với cả SA và AB, rồi kết luận (SBC) ⊥ (SAB) vì BC ⊂ (SBC). Câu b: Tính d(A, SC) bằng cách kẻ AD ⊥ SC trong tam giác SAC vuông tại A, dùng công thức đường cao. Tính d(A, (SBC)) bằng cách kẻ AE ⊥ SB trong tam giác SAB vuông tại A, chứng minh AE ⊥ (SBC) dựa vào kết quả câu a.
Ứng dụng thực tế
Một cái lều cắm trại có cột chống thẳng đứng SA, nền tam giác ABC vuông tại B — biết độ cao cột và kích thước nền, em tính được khoảng cách ngắn nhất từ chân cột đến cạnh mái SC là bao nhiêu để căng dây chằng lều cho đúng.

Gợi ý (0/3)

Lời giải chi tiết

Góp ý về bài tập

Bạn thấy nội dung có gì chưa ổn? Góp ý của bạn giúp chúng tôi cải thiện.

...