Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a. Cạnh bên SA=a√3 và vuông góc với mặt đáy (ABC). Tính khoảng cách d từ A đến mặt phẳng (SBC).
Gọi M là trung điểm BC, suy ra AM⊥BC và AM=a√32.
Gọi K là hình chiếu của A trên SM, suy ra AK⊥SM. (1)
Ta có {AM⊥BCBC⊥SA⇒BC⊥(SAM)⇒BC⊥AK. (2)
Từ (1) và (2), suy ra AK⊥(SBC) nên d(A;(SBC))=AK.
Trong ΔSAM, có AK=SA.AM√SA2+AM2=3a√15=a√155.
Vậy d(A;(SBC))=AK=a√155.
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A, AB=a,AC=a√3. Tam giác SBC đều và nằm trong mặt phẳng vuông với đáy. Tính khoảng cách d từ B đến mặt phẳng (SAC).
Gọi H là trung điểm của BC, suy ra SH⊥BC⇒SH⊥(ABC).
Gọi K là trung điểm AC, suy ra HK⊥AC.
Kẻ HE⊥SK(E∈SK).(1)
Ta có:{AC⊥HKAC⊥SH⇒AC⊥(SHK)⇒AC⊥HE(2)
Từ (1) và (2) ⇒HE⊥(SAC)⇒HE=d(H;(SAC))
Ta có :
BH∩(SAC)=C⇒d(B;(SAC))d(H;(SAC))=BCHC=2⇒d(B;(SAC))=2d(H;(SAC))=2HE
Tam giác ABC vuông tại A nên BC=√AB2+AC2=√a2+3a2=2a
Tam giác SBC đều cạnh 2a nên đường cao SH=2a√32=a√3
Lại có HK là đường trung bình của tam giác ABC nên HK=12AB=a2
Vậy d(B;(SAC))=2HE=SH.HK√SH2+HK2=2a√3913.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, các cạnh bên của hình chóp bằng nhau và bằng 2a. Tính khoảng cách d từ A đến mặt phẳng (SCD)
Gọi O là tâm của đáy, suy ra SO⊥(ABCD).
Ta có
AO∩(SCD)=C⇒d(A;(SCD))d(O;(SCD))=ACOC=2⇒d(A;(SCD))=2d(O;(SCD)).
Gọi J là trung điểm CD, suy ra OJ⊥CD.
Gọi K là hình chiếu của O trên SJ, suy ra OK⊥SJ(1).
Ta có {CD⊥OJCD⊥SO⇒CD⊥(SOJ)⇒CD⊥OK(2)
Từ (1) và (2) ⇒OK⊥(SCD)⇒d(O;(SCD))=OK=SO.OJ√SO2+OJ2
Ta có : SO=√SA2−AO2=√4a2−(a√22)2=a√142⇒OK=a√142.a2√(a√142)2+(a2)2=a√7√30
Vậy d(A;(SCD))=2.OK=2a√7√30.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng 1. Tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy (ABCD). Tính khoảng cách d từ A đến (SCD).
Gọi H là trung điểm AB, suy ra SH⊥AB⇒SH⊥(ABCD).
Gọi E là trung điểm CD; K là hình chiếu vuông góc của H trên SE.
Ta có : HE⊥CD,SH⊥CD⇒CD⊥(SHE) ⇒CD⊥HK, mà HK⊥SE nên HK⊥(SCD)
Do AH//CD nên d(A;(SCD))=d(H;(SCD)).
Khi đó d(H;(SCD))=HK=SH.HE√SH2+HE2=√3√7.
Vậy d(A;(SCD))=HK=√217.
Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy bằng 1, cạnh bên hợp với mặt đáy một góc 600. Tính khoảng cách d từ O đến mặt phẳng (SBC).
Gọi O là tâm hình vuông ABCD ta có SO⊥(ABCD)
OB=12BD=a√22,OM=12AB=a2
Xác định 600=^(SB;(ABCD))=^(SB;OB)=^SBO và
SO=OB.tan^SBO=√62.
Gọi M là trung điểm BC, kẻ OK⊥SM(1).
Ta có : {BC⊥OMBC⊥SO⇒BC⊥(SOM)⇒BC⊥OK(2)
Từ (1) và (2) ⇒OK⊥(SBC)⇒d(O;(SBC))=OK.
Tam giác vuông SOM, có OK=SO.OM√SO2+OM2=√4214.
Vậy d(O;(SBC))=OK=√4214.
Cho hình chóp S.ACBD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và B. Cạnh bên SA vuông góc với đáy, SA=AB=BC=1, AD=2. Tính khoảng cách d từ điểm A đến mặt phẳng (SBD).
Trong (ABCD) kẻ AE⊥BD, trong (SAE) kẻ AK⊥SE(1).
Ta có: {BD⊥AEBD⊥SA⇒BD⊥(SAE)⇒BD⊥AK(2)
Từ (1) và (2) ⇒AK⊥(SBD)⇒d(A;(SBD))=AK.
Tam giác vuông ABD, có AE=AB.AD√AB2+AD2=2√55.
Tam giác vuông SAE, có AK=SA.AE√SA2+AE2=23.
Vậy d(A;(SBD))=AK=23.
Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh đáy bằng a và cạnh bên bằng a√216. Tính khoảng cách d từ đỉnh A đến mặt phẳng (SBC) .
Gọi O là tâm của tam giác đều ABC.
Do hình chóp S.ABC đều nên suy ra SO⊥(ABC).
Gọi E là trung điểm BC ta có:
AO∩(SBC)=E⇒d(A;(SBC))d(O;(SBC))=AEOE=3⇒d(A;(SBC))=3.d(O;(SBC)).
Trong (SAE) kẻ OK⊥SE(1).
Ta có: {BC⊥AEBC⊥SO⇒BC⊥(SAE)⇒BC⊥OK(2)
Từ (1) và (2) ⇒OK⊥(SBC)⇒d(O;(SBC))=OK
Tính được SO=√SA2−(23AE)2=√21a236−(23.a√32)2=a2 và OE = \dfrac{1}{3}AE = \dfrac{1}{3}.\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{6}.
Tam giác vuông SOE, có OK = \dfrac{{SO.OE}}{{\sqrt {S{O^2} + O{E^2}} }} = \dfrac{a}{4}.
Vậy d\left( {A;\left( {SBC} \right)} \right) = 3OK = \dfrac{{3a}}{4}.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và B, AD = 2BC, AB = BC = a\sqrt 3 . Đường thẳng SA vuông góc với mặt phẳng \left( {ABCD} \right). Gọi E là trung điểm của cạnh SC. Tính khoảng cách d từ điểm E đến mặt phẳng \left( {SAD} \right).
Ta có
\begin{array}{l}EC \cap \left( {SAD} \right) = S \Rightarrow \dfrac{{d\left( {E;\left( {SAD} \right)} \right)}}{{d\left( {C;\left( {SAD} \right)} \right)}} = \dfrac{{ES}}{{CS}} = \dfrac{1}{2}\\ \Rightarrow d\left( {E;\left( {SAD} \right)} \right) = \dfrac{1}{2}d\left( {C;\left( {SAD} \right)} \right)\end{array}.
Gọi M là trung điểm AM, suy ra ABCM là hình vuông \Rightarrow CM \bot AD.
Do \left\{ \begin{array}{l}CM \bot AD\\CM \bot SA\end{array} \right. \Rightarrow CM \bot \left( {SAD} \right) \Rightarrow d\left( {C;\left( {SAD} \right)} \right) = CM = AB = a\sqrt 3
Vậy d\left( {E;\left( {SAD} \right)} \right) = \dfrac{1}{2}CM = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB = a,{\rm{ }}AD = 2a. Cạnh bên SA vuông góc với đáy, góc giữa SD với đáy bằng {60^0}. Tính khoảng cách d từ điểm C đến mặt phẳng \left( {SBD} \right) theo a.

Xác định {60^0} = \widehat {\left( {SD,\left( {ABCD} \right)} \right)} = \widehat {\left( {SD,AD} \right)} = \widehat {SDA} và SA = AD.\tan \widehat {SDA} = 2a\sqrt 3 .
Gọi O là tâm hình chữ nhật ABCD ta có
\begin{array}{l}CA \cap \left( {SBD} \right) = O\\ \Rightarrow \dfrac{{d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right)}}{{d\left( {A;\left( {SBD} \right)} \right)}} = \dfrac{{CO}}{{AO}} = 1\\ \Rightarrow d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right) = d\left( {A;\left( {SBD} \right)} \right)\end{array}.
Trong (ABCD) kẻ AE \bot BD và trong (SAE) kẻ AK \bot SE\,\,\,\left( 1 \right).
Ta có: \left\{ \begin{array}{l}BD \bot AE\\BD \bot SA\end{array} \right. \Rightarrow BD \bot \left( {SAE} \right) \Rightarrow BD \bot AK\,\,\,\left( 2 \right)
Từ (1) và (2) \Rightarrow AK \bot \left( {SBD} \right) \Rightarrow d\left( {A;\left( {SBD} \right)} \right) = AK.
Tam giác vuông BAD, có AE = \dfrac{{AB.AD}}{{\sqrt {A{B^2} + A{D^2}} }} = \dfrac{{2a}}{{\sqrt 5 }}.
Tam giác vuông SAE, có AK = \dfrac{{SA.AE}}{{\sqrt {S{A^2} + A{E^2}} }} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}.
Vậy d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right) = AK = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AC = 2a,{\rm{ }}BC = a. Đỉnh S cách
đều các điểm A,{\rm{ }}B,{\rm{ }}C. Tính khoảng cách d từ trung điểm M của SC đến mặt phẳng \left( {SBD} \right).
Gọi O là trung điểm AC, suy ra O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. (Do tam giác ABC vuông tại B).
Do đỉnh S cách đều các điểm A,{\rm{ }}B,{\rm{ }}C nên SO \bot \left( {ABCD} \right).
Ta có
\begin{array}{l}MC \cap \left( {SBD} \right) = S \Rightarrow \dfrac{{d\left( {M;\left( {SBD} \right)} \right)}}{{d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right)}} = \dfrac{{MS}}{{CS}} = \dfrac{1}{2}\\ \Rightarrow d\left( {M;\left( {SBD} \right)} \right) = \dfrac{1}{2}d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right)\end{array}.
Kẻ CE \bot BD ta có: \left\{ \begin{array}{l}CE \bot BD\\CE \bot SO\end{array} \right. \Rightarrow CE \bot \left( {SBD} \right) \Rightarrow d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right) = CE = \dfrac{{CB.CD}}{{\sqrt {C{B^2} + C{D^2}} }} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}.
Vậy d\left( {M;\left( {SBD} \right)} \right) = \dfrac{1}{2}CE = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{4}.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a. Tam giác ABC đều, hình chiếu vuông góc H của đỉnh S trên mặt phẳng \left( {ABCD} \right) trùng với trọng tâm của tam giác ABC. Đường thẳng SD hợp với mặt phẳng \left( {ABCD} \right) góc {30^0}. Tính khoảng cách d từ B đến mặt phẳng \left( {SCD} \right) theo a.
Tam giác ABC đều cạnh a, H là trọng tâm tam giác nên BH = \dfrac{2}{3}BO = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}
\Rightarrow HD = BD - BH = a\sqrt 3 - \dfrac{{a\sqrt 3 }}{3} = \dfrac{{2a\sqrt 3 }}{3}
Xác định {30^0} = \widehat {\left( {SD;\left( {ABCD} \right)} \right)} = \widehat {\left( {SD;HD} \right)} = \widehat {SDH} và SH = HD.\tan \widehat {SDH} = \dfrac{{2a\sqrt 3 }}{3}.\dfrac{1}{{\sqrt 3 }} = \dfrac{{2a}}{3}
Ta có:
\begin{array}{l}BH \cap \left( {SCD} \right) = D \Rightarrow \dfrac{{d\left( {B;\left( {SCD} \right)} \right)}}{{d\left( {H;\left( {SCD} \right)} \right)}} = \dfrac{{BD}}{{HD}} = \dfrac{3}{2}\\ \Rightarrow d\left( {B;\left( {SCD} \right)} \right) = \dfrac{3}{2}.d\left( {H;\left( {SCD} \right)} \right)\end{array}.
Ta có HC \bot AB \Rightarrow HC \bot CD.
Kẻ HK \bot SC\,\,\,\,\left( 1 \right).
Ta có \left\{ \begin{array}{l}CD \bot HC\\CD \bot SH\end{array} \right. \Rightarrow CD \bot \left( {SHC} \right) \Rightarrow CD \bot HK\,\,\,\,\left( 2 \right)
Từ (1) và (2) \Rightarrow HK \bot \left( {SCD} \right) \Rightarrow d\left( {H;\left( {SCD} \right)} \right) = HK
Tam giác vuông SHC, có HK = \dfrac{{SH.HC}}{{\sqrt {S{H^2} + H{C^2}} }} = \dfrac{{\dfrac{{2a}}{3}.\dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}}}{{\sqrt {{{\left( {\dfrac{{2a}}{3}} \right)}^2} + {{\left( {\dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}} \right)}^2}} }} = \dfrac{{2a\sqrt {21} }}{{21}}.
Vậy d\left( {B;\left( {SCD} \right)} \right) = \dfrac{3}{2}HK = \dfrac{{a\sqrt {21} }}{7}.
Cho hình chóp S.ABCD, đáy ABCD là hình vuông cạnh a. Hình chiếu vuông góc của S trên mặt phẳng \left( {ABCD} \right) là điểm H trùng với trung điểm của AB, biết SH = a\sqrt 3 . Gọi M là giao điểm của HD và AC. Tính khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng \left( {SCD} \right).
Xét \Delta HAD, có AC là tia phân giác của góc \widehat {HAD}
\Rightarrow \dfrac{{AH}}{{AD}} = \dfrac{{HM}}{{MD}} = \dfrac{1}{2} \Rightarrow \dfrac{{HD}}{{MD}} = \dfrac{3}{2}.
Ta có \left\{ \begin{array}{l}H,\,M \in HD\\HM \cap \left( {SCD} \right) = D\end{array} \right. \Rightarrow \dfrac{{d\left( {H;\left( {SCD} \right)} \right)}}{{d\left( {M;\left( {SCD} \right)} \right)}} = \dfrac{{HD}}{{MD}} = \dfrac{3}{2}.
Gọi N là trung điểm của CD \Rightarrow HN \bot CD.
Trong (SHN) từ H kẻ HK \bot SN\,\,\,\,\left( 1 \right), K \in SN
Ta có: \left\{ \begin{array}{l}CD \bot HN\\CD \bot SH\end{array} \right. \Rightarrow CD \bot \left( {SHN} \right) \Rightarrow CD \bot HK\,\,\,\left( 2 \right)
Từ (1) và (2) \Rightarrow HK \bot \left( {SCD} \right).
Khi đó d\left( {H;\left( {SCD} \right)} \right) = HK = \dfrac{{SH.HN}}{{\sqrt {S{H^2} + H{N^2}} }} = \dfrac{{a\sqrt 3 .a}}{{\sqrt {{{\left( {a\sqrt 3 } \right)}^2} + {a^2}} }} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}
\Rightarrow d\left( {H;\left( {SCD} \right)} \right) = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} \Rightarrow d\left( {M;\left( {SCD} \right)} \right) = \dfrac{a}{{\sqrt 3 }}.
Cho hình chóp S.ABCD, có đáy ABCD là hình chữ nhật. Cạnh bên SA vuông góc với đáy, SA = AB = a và AD = x.a. Gọi E là trung điểm của SC. Tìm x, biết khoảng cách từ điểm E đến mặt phẳng \left( {SBD} \right) bằng h = \dfrac{a}{3}.
Ta có E \in SC, EC \cap \left( {SBD} \right) = S \Rightarrow \dfrac{{d\left( {E;\left( {SBD} \right)} \right)}}{{d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right)}} = \dfrac{{d\left( {E;\left( {SBD} \right)} \right)}}{{d\left( {A;\left( {SBD} \right)} \right)}} = \dfrac{{ES}}{{CS}} = \dfrac{1}{2}
Từ A kẻ AK \bot BD\left( {K \in BD} \right), kẻ AH \bot SK\,\,\left( {H \in SK} \right)\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right).
Ta có: \left\{ \begin{array}{l}BD \bot AK\\BD \bot SA\end{array} \right. \Rightarrow BD \bot \left( {SAK} \right) \Rightarrow BD \bot AH\,\,\,\,\left( 2 \right)
Từ (1) và (2) \Rightarrow AH \bot \left( {SBD} \right).
\Rightarrow AH = d\left( {A;\left( {SBD} \right)} \right) = 2.d\left( {E;\left( {SBD} \right)} \right) = \dfrac{{2a}}{3}.
Mà \dfrac{1}{{A{H^2}}} = \dfrac{1}{{S{A^2}}} + \dfrac{1}{{A{K^2}}} \Rightarrow AK = \dfrac{{SA.AH}}{{\sqrt {S{A^2} - A{H^2}} }} = \dfrac{{2a}}{{\sqrt 5 }}.
Tam giác ABD vuông tại A, có đường cao AK.
\Rightarrow \dfrac{1}{{A{B^2}}} + \dfrac{1}{{AD{}^2}} = \dfrac{1}{{A{K^2}}} \Leftrightarrow \dfrac{1}{{{a^2}}} + \dfrac{1}{{{a^2}{x^2}}} = \dfrac{5}{{4{a^2}}} \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x > 0\\{x^2} = 4\end{array} \right. \Rightarrow x = 2
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, BC = a. Cạnh bên SA vuông góc với đáy, góc \widehat {SCA} = \widehat {BSC} = {30^0}. Gọi M là trung điểm của CD. Tính khoảng cách từ D đến mặt phẳng \left( {SAM} \right).
Đặt AB = x \Rightarrow AC = \sqrt {A{B^2} + B{C^2}} = \sqrt {{x^2} + {a^2}} \Rightarrow SA = AC.\tan \widehat {SCA} = \sqrt {\dfrac{{{x^2} + {a^2}}}{3}} .
Ta có : \left\{ \begin{array}{l}BC \bot AB\\BC \bot SA\end{array} \right. \Rightarrow BC \bot \left( {SAB} \right) \Rightarrow BC \bot SB \Rightarrow \Delta SBC vuông tại B, có SB = \dfrac{{BC}}{{\tan \widehat {BSC}}} = a\sqrt 3 .
Tam giác SAB vuông tại A, có S{A^2} + A{B^2} = S{B^2}.
\Rightarrow \dfrac{{{x^2} + {a^2}}}{3} + {x^2} = 3{a^2} \Leftrightarrow 4{x^2} = 8{a^2} \Leftrightarrow x = a\sqrt 2 .
Kẻ DH \bot AM, ta có \left\{ \begin{array}{l}SA \bot DH\\AM \bot DH\end{array} \right. \Rightarrow DH \bot \left( {SAM} \right).
\Rightarrow d\left( {D;\left( {SAM} \right)} \right) = DH
Xét \Delta AMD vuông tại D, có \dfrac{1}{{D{H^2}}} = \dfrac{1}{{A{D^2}}} + \dfrac{1}{{M{D^2}}} = \dfrac{3}{{{a^2}}}.
\Rightarrow DH = \dfrac{a}{{\sqrt 3 }} \Rightarrow d\left( {D;\left( {SAM} \right)} \right) = \dfrac{a}{{\sqrt 3 }}.
Cho hình lập phương ABCD,{A^\prime }{B^\prime }{C^\prime }{D^\prime } có cạnh bằng 3a. Khoảng cách từ {A^\prime } đến mặt phẳng (ABCD) bằng
Ta có A'A \bot \left( {ABCD} \right) \Rightarrow d\left( {A',\left( {ABCD} \right)} \right) = A'A=3a.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a\sqrt 2 . Cạnh bên SA vuông góc với đáy, SA = 2a.
Tính góc giữa SC và mặt phẳng (ABCD).
Bước 1:
SA \bot \left( {ABCD} \right) nên AC là hình chiếu của SC lên (ABCD).
Bước 2:
Góc giữa SC và (ABCD) bằng góc giữa SC và AC và bằng \widehat {SCA}
Bước 3:
AC = a\sqrt 2 .\sqrt 2 = 2a
\tan \widehat {SCA} = \dfrac{{SA}}{{AC}} = 1 \Rightarrow \widehat {SCA} = 45^\circ
Vậy góc giữa SC và (ABCD) là 45^\circ
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a\sqrt 2 . Cạnh bên SA vuông góc với đáy, SA = 2a.
Gọi {\rm{E}} là trung điểm của BC. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng DE và SC.
Bước 1:
Kẻ CF||DE ( F thuộc AD).
=> DE||(SCF)
Bước 2:
=>d(DE,SC)=d(DE,(SCF))=d(D,(SCF)).
ECFD là hình bình hành nên
\begin{array}{l}DF = EC = \dfrac{{AD}}{2} \Rightarrow \dfrac{{AF}}{{DF}} = 3\\ \Rightarrow d\left( {D,\left( {SCF} \right)} \right) = \dfrac{1}{3}d\left( {A,\left( {SCF} \right)} \right)\end{array}.
Bước 3:
Kẻ AH \bot CF;AK \bot SH
\begin{array}{l}\left. \begin{array}{l} \Rightarrow CF \bot AH\\CF \bot SA\end{array} \right\} \Rightarrow CF \bot \left( {SAH} \right)\\ \Rightarrow CF \bot AK \Rightarrow AK \bot \left( {SCF} \right)\\ \Rightarrow d\left( {A,\left( {SCF} \right)} \right) = AK\end{array}
Bước 4:
\begin{array}{l}\tan \widehat {HFA} = \tan \widehat {CFD} = \dfrac{{DC}}{{DF}} = 2\\ \Rightarrow AH = 2HF\\ \Rightarrow A{H^2} + \dfrac{{A{H^2}}}{4} = A{F^2} = {\left( {\dfrac{3}{2}.a\sqrt 2 } \right)^2}\\ \Rightarrow \dfrac{5}{4}A{H^2} = \dfrac{{9{a^2}}}{2} \Rightarrow A{H^2} = \dfrac{{18{a^2}}}{5}\\\dfrac{1}{{A{K^2}}} = \dfrac{1}{{A{H^2}}} + \dfrac{1}{{S{A^2}}}\\ = \dfrac{5}{{18{a^2}}} + \dfrac{1}{{4{a^2}}} = \dfrac{{19}}{{36{a^2}}}\\ \Rightarrow AK = \dfrac{{6a}}{{\sqrt {19} }}\\ \Rightarrow d\left( {SC,DE} \right) = \dfrac{{2a}}{{\sqrt {19} }}\end{array}
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB = a, AD = 2a. Tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa SC và mặt phẳng \left( {ABCD} \right) bằng {45^0}. Gọi M là trung điểm SD, hãy tính theo a khoảng cách d từ M đến mặt phẳng \left( {SAC} \right).
Đáp án:
Đáp án:
Bước 1: Đổi d\left( {M;\left( {SAC} \right)} \right) sang d\left( {H;\left( {SAC} \right)} \right).
Gọi H là trung điểm AB. Vì \Delta SAB cân tại S nên SH \bot AB.
Ta có: \left\{ \begin{array}{l}\left( {SAB} \right) \cap \left( {ABCD} \right) = AB\\SH \subset \left( {ABCD} \right),\,\,SH \bot AB\end{array} \right. \Rightarrow SH \bot \left( {ABCD} \right).
Gọi K = HD \cap AC. Áp dụng định lí Ta-let ta có \dfrac{{DK}}{{HK}} = \dfrac{{DC}}{{AH}} = 2 \Rightarrow DK = 2HK.
Ta có MD \cap \left( {SAC} \right) = S \Rightarrow \dfrac{{d\left( {M;\left( {SAC} \right)} \right)}}{{d\left( {D;\left( {SAC} \right)} \right)}} = \dfrac{{SM}}{{SD}} = \dfrac{1}{2}
\Rightarrow d\left( {M;\left( {SAC} \right)} \right) = \dfrac{1}{2}d\left( {D;\left( {SAC} \right)} \right)
Lại có DH \cap \left( {SAC} \right) = K nên \dfrac{{d\left( {D;\left( {SAC} \right)} \right)}}{{d\left( {H;\left( {SAC} \right)} \right)}} = \dfrac{{DK}}{{HK}} = 2 \Rightarrow d\left( {D;\left( {SAC} \right)} \right) = 2d\left( {H;\left( {SAC} \right)} \right)
Bước 2: Trong \left( {ABCD} \right) kẻ HE \bot AC\,\,\left( {E \in AC} \right), trong \left( {SHE} \right) kẻ HN \bot SE\,\,\left( {N \in SE} \right), chứng minh HN \bot \left( {SAC} \right)
Do đó d\left( {M;\left( {SAC} \right)} \right) = d\left( {H;\left( {SAC} \right)} \right)
Trong \left( {ABCD} \right) kẻ HE \bot AC\,\,\left( {E \in AC} \right), trong \left( {SHE} \right) kẻ HN \bot SE\,\,\left( {N \in SE} \right) ta có:
\left\{ \begin{array}{l}AC \bot HE\\AC \bot SH\end{array} \right. \Rightarrow AC \bot \left( {SHE} \right) \Rightarrow AC \bot HN\left\{ \begin{array}{l}HN \bot SE\\HN \bot AC\end{array} \right. \Rightarrow HN \bot \left( {SAC} \right) \Rightarrow d\left( {H;\left( {SAC} \right)} \right) = HN
Bước 3: Xác định góc giữa SC và \left( {ABCD} \right), từ đó tính SH.
Vì SH \bot \left( {ABCD} \right) nên HC là hình chiếu vuông góc của SC lên \left( {ABCD} \right)
\Rightarrow \angle \left( {SC;\left( {ABCD} \right)} \right) = \angle \left( {SC;HC} \right) = \angle SCH = {45^0}
\Rightarrow \Delta SHC vuông cân tại H \Rightarrow SH = HC = \sqrt {B{C^2} + B{H^2}} = \sqrt {{{\left( {2a} \right)}^2} + {{\left( {\dfrac{a}{2}} \right)}^2}} = \dfrac{{a\sqrt {17} }}{2}
Bước 4: Tính d\left( {M;\left( {SAC} \right)} \right)
Ta có: {S_{HAC}} = \dfrac{1}{2}HE.AC = \dfrac{1}{2}{S_{ABC}}
\Rightarrow HE.AC = \dfrac{1}{2}.AB.BC
\Rightarrow HE = \dfrac{{\dfrac{1}{2}.AB.BC}}{{AC}} = \dfrac{{\dfrac{1}{2}.a.2a}}{{\sqrt {{a^2} + {{\left( {2a} \right)}^2}} }} = \dfrac{a}{{\sqrt 5 }}
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông SHE ta có:
Nên HN = \dfrac{{SH.HE}}{{\sqrt {S{H^2} + H{E^2}} }} = \dfrac{{\dfrac{{a\sqrt {17} }}{2}.\dfrac{a}{{\sqrt 5 }}}}{{\sqrt {\dfrac{{17{a^2}}}{4} + \dfrac{{{a^2}}}{5}} }} = \dfrac{{a\sqrt {1513} }}{{89}}
Vậy d\left( {M;\left( {SAC} \right)} \right) = \dfrac{{a\sqrt {1513} }}{{89}}.
Cho tứ diện OABC có ba cạnh OA,\,\,OB,\,\,OC đôi một vuông góc với nhau. Biết khoảng cách từ điểm O đến các đường thẳng BC,\,\,CA,\,\,AB lần lượt là a,\,\,a\sqrt 2 ,\,\,a\sqrt 3 . Khoảng cách từ điểm O đến mặt phẳng \left( {ABC} \right) là \dfrac{{2a\sqrt {m} }}{{11}}. Tìm m.
Đáp án:
Đáp án:
Bước 1: Kẻ OM \bot AC\,\,\left( {M \in AC} \right), ON \bot AB\,\,\left( {N \in AB} \right), OP \bot BC\,\,\left( {P \in BC} \right).
Kẻ OM \bot AC\,\,\left( {M \in AC} \right), ON \bot AB\,\,\left( {N \in AB} \right), OP \bot BC\,\,\left( {P \in BC} \right).
Khi đó ta có OP = a,\,\,OM = a\sqrt 2 ,\,\,ON = a\sqrt 3 .
Bước 2: Trong \left( {OCN} \right) kẻ OH \bot CN\,\,\left( {H \in CN} \right), chứng minh OH \bot \left( {ABC} \right).
Trong \left( {OCN} \right) kẻ OH \bot CN\,\,\left( {H \in CN} \right) ta có:
\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}AB \bot ON\\AB \bot OC\end{array} \right. \Rightarrow AB \bot \left( {OCN} \right) \Rightarrow AB \bot OH\\\left\{ \begin{array}{l}OH \bot AB\\OH \bot CN\end{array} \right. \Rightarrow OH \bot \left( {ABC} \right) \Rightarrow d\left( {O;\left( {ABC} \right)} \right) = OH\end{array}
Bước 3: Sử dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông để tính khoảng cách.
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông ta có: \dfrac{1}{{O{H^2}}} = \dfrac{1}{{O{C^2}}} + \dfrac{1}{{O{N^2}}} = \dfrac{1}{{O{A^2}}} + \dfrac{1}{{O{B^2}}} + \dfrac{1}{{O{C^2}}}
Lại có
\begin{array}{l}\dfrac{1}{{O{M^2}}} = \dfrac{1}{{O{A^2}}} + \dfrac{1}{{O{C^2}}};\,\,\dfrac{1}{{O{N^2}}} = \dfrac{1}{{O{A^2}}} + \dfrac{1}{{O{B^2}}};\,\,\dfrac{1}{{O{P^2}}} = \dfrac{1}{{O{B^2}}} + \dfrac{1}{{O{C^2}}}\\ \Rightarrow \dfrac{1}{{O{M^2}}} + \dfrac{1}{{O{N^2}}} + \dfrac{1}{{O{P^2}}} = 2\left( {\dfrac{1}{{O{A^2}}} + \dfrac{1}{{O{B^2}}} + \dfrac{1}{{O{C^2}}}} \right)\\ \Rightarrow \dfrac{1}{{O{A^2}}} + \dfrac{1}{{O{B^2}}} + \dfrac{1}{{O{C^2}}} = \dfrac{1}{2}\left( {\dfrac{1}{{O{M^2}}} + \dfrac{1}{{O{N^2}}} + \dfrac{1}{{O{P^2}}}} \right)\\ \Rightarrow \dfrac{1}{{O{A^2}}} + \dfrac{1}{{O{B^2}}} + \dfrac{1}{{O{C^2}}} = \dfrac{1}{2}\left( {\dfrac{1}{{2{a^2}}} + \dfrac{1}{{3{a^2}}} + \dfrac{1}{{{a^2}}}} \right) = \dfrac{{11}}{{12{a^2}}}\\ \Rightarrow \dfrac{1}{{O{H^2}}} = \dfrac{{11}}{{12{a^2}}} \Rightarrow OH = \dfrac{{2a\sqrt {33} }}{{11}}\end{array}
=> d\left( {O;\left( {ABC} \right)} \right) = \dfrac{{2a\sqrt {33} }}{{11}}.
Vậy m=33.
Cho hình chóp S . A B C D có đáy A B C D là hình thoi cạnh a . Tam giác A B C đều, hình chiếu vuông góc H của đỉnh S trên mặt phẳng (A B C D) trùng với trọng tâm của tam giác A B C. Đường thẳng S D hợp với mặt phẳng (A B C D) một góc 30^{\circ}. Tính khoảng cách d từ B đến mặt phẳng (S C D) theo a
d=\dfrac{ a \sqrt{21}}{7}
d=\dfrac{ a \sqrt{21}}{7}
d=\dfrac{ a \sqrt{21}}{7}
Bước 1: Gọi O=A C \cap B D. Tính BO, CH, HD theo a.
Gọi O=A C \cap B D
Ta có \Delta A B C dều cạnh a có H là trọng tâm \Rightarrow B O=\dfrac{a \sqrt{3}}{2}, C H=\dfrac{a \sqrt{3}}{3}, H D=\dfrac{4}{3} B O=\dfrac{2 a \sqrt{3}}{3}
Bước 2: Tính SH theo a.
Mặt khác, (\widehat{S D,(A B C D)})=\widehat{S D H}=30^{\circ}
\Rightarrow S H=H D \cdot \tan \widehat{S D H}=\dfrac{2 a}{3}
Lại có C H \perp A B \Rightarrow C H \perp C D
Bước 3: Kẻ H K \perp S C(K \in S C). Chứng minh HK \bot CD
Kẻ H K \perp S C(K \in S C).
Ta có:
\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{SH \bot CD}\\{CH \bot CD}\end{array}} \right. \Rightarrow CD \bot (SHC) \Rightarrow HK \bot CD \Rightarrow HK \bot (SCD)
Bước 4: Tính d\left( {B,\left( {SCD} \right)} \right)
\Rightarrow d(H,(SCD)) = HK = \dfrac{{SH.HC}}{{\sqrt {S{H^2} + H{C^2}} }} = \dfrac{{2a\sqrt {21} }}{{21}}
Mà \dfrac{{d(H,(SCD))}}{{d(B,(SCD))}} = \dfrac{{HD}}{{BD}} = \dfrac{2}{3} \Rightarrow {d{(B,(SCD))}} = \dfrac{{a\sqrt {21} }}{7}