Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông tâm O và tất cả các cạnh của hình chóp đều bằng a

Lời giải Bài 7.4 trang 26 SBT Toán 11 Tập 2 sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Toán 11.

1 1,306 08/11/2023


Giải SBT Toán 11 Bài 22: Hai đường thẳng vuông góc

Bài 7.4 trang 26 SBT Toán 11 Tập 2: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông tâm O và tất cả các cạnh của hình chóp đều bằng a. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của cạnh SA, AB.

a) Tính góc giữa các cặp đường thẳng sau: MN và SD; MO và SB.

b) Tính tang của góc giữa hai đường thẳng SN và BC.

Lời giải:

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông tâm O

a) Hình chóp S.ABCD có tất cả các cạnh bằng a và đáy ABCD là hình vuông nên

SA = SB = SC = SD = AB = BC = CD = DA = a.

Xét tam giác ADB vuông tại A, có BD2 = AD2 + AB2 = a2 + a2 = 2a2.

Mà SB2 + SD2 = a2 + a2 = 2a2. Do đó SB2 + SD2 = BD2 nên tam giác SBD vuông tại S.

Vì M, N lần lượt là trung điểm của cạnh SA, AB nên MN là đường trung bình của tam giác SAB, do đó MN // SB.

Khi đó (MN, SD) = (SB, SD) = 90°.

Vì O là giao điểm của AC và BD, ABCD là hình vuông nên O là trung điểm AC, BD.

Xét tam giác SAC có M là trung điểm SA, O là trung điểm AC nên MO là đường trung bình, suy ra MO // SC.

Khi đó (MO, SB) = (SC, SB) = BSC^ = 60o (do tam giác SBC là tam giác đều).

b) Xét tam giác ABC có O là trung điểm AC, N là trung điểm AB nên ON là đường trung bình, suy ra ON // BC.

Vì ON // BC nên (SN, BC) = (SN, ON) = SNO^ .

Vì tam giác SAC có SA = SC = a nên tam giác SAC cân tại S mà SO là trung tuyến nên SO là đường cao.

Vì BD2 = 2a2 và ABCD là hình vuông nên AC = BD = a2 AO = OC = a22 .

Xét tam giác SOC vuông tại O, có:

SC2 = SO2 + OC2 a2 = SO2 + a222SO = a22.

Vì ON là đường trung bình của tam giác ABC nên ON = BC2=a2.

Xét tam giác đều SAB có SN là trung tuyến đồng thời là đường cao hay SN AB.

Xét tam giác vuông SNB vuông tại N, ta có:

SN2 + NB2 = SB2 SN2 + a22 = a2 SN2 = 3a24

Lại có SO2 + ON2 = a222+ a22 = 3a24 . Do đó tam giác SON vuông tại O.

Xét tam giác vuông SON vuông tại O có tanSNO^ = SOON = 2.

Vậy tang của góc giữa hai đường thẳng SN và BC là 2 .

1 1,306 08/11/2023


Xem thêm các chương trình khác: