Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' có cạnh bằng a. a) Tính côsin của góc giữa hai mặt phẳng (A'BD)

Lời giải Bài 7.23 trang 34 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 3,992 08/11/2023


Giải SBT Toán 11 Bài 25: Hai mặt phẳng vuông góc

Bài 7.23 trang 34 SBT Toán 11 Tập 2: Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' có cạnh bằng a.

a) Tính côsin của góc giữa hai mặt phẳng (A'BD) và (ABCD).

b) Tính côsin của số đo góc nhị diện [A', BD, C'].

Lời giải:

Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' có cạnh bằng a

a) Gọi O là giao điểm của AC và BD, suy ra O là trung điểm của AC, BD.

Vì ABCD là hình vuông nên AO BD.

Xét tam giác A'AB vuông tại A, nên A'B = A'A2+AB2=a2 .

Xét tam giác A'AD vuông tại A, nên A'D = A'A2+AD2=a2 .

Xét tam giác A'BD có A'D = A'B nên tam giác A'BD là tam giác cân mà A'O là trung tuyến nên A'O đồng thời là đường cao. Do đó A'O BD.

Khi đó góc giữa hai mặt phẳng (A'BD) và (ABCD) bằng góc giữa đường thẳng AO và A'O mà (AO,A'O) = AOA'^ .

Xét tam giác ADC vuông tại D, có AC = AD2+DC2=a2 .

Vì O là trung điểm của AC nên AO = AC2=a22;

Xét tam giác A'AO vuông tại A, có OA' = AA'2+OA2=a62 .

Xét tam giác AA'O vuông tại A, có cosAOA'^=AOA'O=33.

Vậy côsin của góc giữa hai mặt phẳng (A'BD) và (ABCD) bằng 33 .

b) Xét tam giác BCC' vuông tại C có: C'B = BC2+CC'2=a2.

Xét tam giác C'CD vuông tại C có: C'D = DC2+CC'2=a2.

Xét tam giác C'BD có C'B = C'D nên tam giác C'BD cân tại C' mà C'O là trung tuyến nên C'O đồng thời là đường cao hay C'O BD.

Vì A'O BD, C'O BD nên góc nhị diện [A', BD, C'] bằng A'OC'^.

Ta có OA' = C'O = a62; A'C' = a2.

Áp dụng định lí côsin cho tam giác A'OC' ta được:

cosA'OC'^=OA'2+OC'2-A'C'22.OA'.OC'=13.

Vậy côsin của số đo góc nhị diện [A', BD, C'] bằng 13.

1 3,992 08/11/2023


Xem thêm các chương trình khác: