Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình vuông tâm \(O\), cạnh \(a\). Đường thẳng \(SO\) vuông góc với mặt phẳng đáy và \(SO = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\). Tính góc giữa \(\left( {SCD} \right)\) và \(\left( {ABCD} \right)\).
Trả lời bởi giáo viên
Gọi \(M\) là trung điểm của \(CD\) ta có \(OM\) là đường trung bình của tam giác \(ACD\) nên \(OM\parallel AD \Rightarrow OM \bot CD\) và \(OM = \dfrac{1}{2}AD = \dfrac{a}{2}\).
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}CD \bot OM\\CD \bot SO\end{array} \right. \Rightarrow CD \bot \left( {SOM} \right) \Rightarrow CD \bot SM\).
\(\left\{ \begin{array}{l}\left( {SCD} \right) \cap \left( {ABCD} \right) = CD\\\left( {SCD} \right) \supset SM \bot CD\\\left( {ABCD} \right) \supset OM \bot CD\end{array} \right.\) \( \Rightarrow \angle \left( {\left( {SCD} \right);\left( {ABCD} \right)} \right) = \angle \left( {SM;OM} \right) = \angle SMO\).
Xét \(\Delta SOM\) vuông tại \(O\) có: \(\tan \angle SMO = \dfrac{{SO}}{{OM}} = \dfrac{{\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}}}{{\dfrac{a}{2}}} = \sqrt 3 \) \( \Rightarrow \angle SMO = {60^0}\).
Vậy \(\angle \left( {\left( {SCD} \right);\left( {ABCD} \right)} \right) = {60^0}\).
Hướng dẫn giải:
- Góc giữa hai mặt phẳng là góc giữa hai đường thẳng lần lượt thuộc hai mặt phẳng và cùng vuông góc với giao tuyến.
- Sử dụng tỉ số lượng giác của góc nhọn trong tam giác vuông để tính góc.