Cho hình chóp S.ABCD có ABCD là hình chữ nhật, (SAC) vuông góc (ABCD). Gọi M là trung điểm

Lời giải Bài 44 trang 104 SBT Toán 11 Tập 2 sách Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Toán 11.

1 219 14/11/2023


Giải SBT Toán 11 Bài 4: Hai mặt phẳng vuông góc

Bài 44 trang 104 SBT Toán 11 Tập 2: Cho hình chóp S.ABCD có ABCD là hình chữ nhật, (SAC) ⊥ (ABCD). Gọi M là trung điểm của AD, (SBM) ⊥ (ABCD). Giả sử SA = 5a, AB = 3a, AD = 4a và góc giữa đường thẳng SA và mặt phẳng (ABCD) bằng φ. Tính cosφ.

Lời giải:

Cho hình chóp S.ABCD có ABCD là hình chữ nhật, (SAC) ⊥ (ABCD)

Gọi H là giao điểm của BM và AC.

Suy ra: H ∈ BM ⊂ (SBM) và H ∈ AC ⊂ (SAC) nên ta có H ∈ (SBM) ∩ (SAC).

Mà S ∈ (SBM) ∩ (SAC).

Từ đó suy ra: SH = (SBM) ∩ (SAC).

Ta có: (SAC) ⊥ (ABCD), (SBM) ⊥ (ABCD), SH = (SBM) ∩ (SAC).

Suy ra SH ⊥ (ABCD), tức H là hình chiếu vuông góc của S trên (ABCD).

Nên góc giữa đường thẳng SA và mặt phẳng (ABCD) bằng góc giữa hai đường thẳng SA và AH và bằng

Do ABCD là hình chữ nhật nên ADC^=90°.

Áp dụng định lí Pythagore trong tam giác ADC vuông tại D có:

AC2 = AD2 + DC2

AC=AD2+DC2=AD2+AB2 (vì DC = AB do ABCD là hình chữ nhật).

AC=4a2+3a2=5a.

Do M là trung điểm của AD nên AM=AD2=4a2=2a.

Do ABCD là hình chữ nhật nên AD // BC hay AM // BC.

Áp dụng hệ quả định lí Thalès với AM // BC ta có: AHHC=AMBC=2a4a=12.

AH=12HC.

AH=13AC=13.5a=5a3.

Vì SH ⊥ (ABCD) và AH ⊂ (ABCD) nên SH ⊥ AH.

Xét tam giác SAH vuông tại H có: cosφ=cosSAH^=AHSA=5a35a=13.

1 219 14/11/2023


Xem thêm các chương trình khác: