Cho hình chóp tam giác đều \(S.ABC\) cạnh đáy bằng \(2a\) và chiều cao bằng \(a\sqrt 3 \). Tính khoảng cách từ tâm \(O\) của đáy \(ABC\) đến một mặt bên.
Trả lời bởi giáo viên
Gọi \(M\) là trung điểm \(AB\), dựng \(OK \bot SM\), ta chứng minh \(OK \bot mp\left( {SAB} \right)\).
Do \(S.ABC\) là hình chóp đều và \(O\) là tâm của đáy \(ABC\) nên \(SO \bot \left( {ABC} \right) \Rightarrow SO \bot AB\).
Do tam giác \(ABC\) đều và \(M\) là trung điểm \(AB\)nên \(AB \bot CM\).
Từ \(SO \bot AB\) và \(AB \bot CM\)suy ra \(AB \bot \left( {SCM} \right) \Rightarrow AB \bot OK\).
Từ \(OK \bot SM\) và \(AB \bot OK\)suy ra \(OK \bot mp\left( {SAB} \right)\). Bởi vậy \(d\left( {O;\left( {SAB} \right)} \right) = OK\).
Ta có \(OM = \dfrac{1}{3}CM = \dfrac{1}{3}.\dfrac{{\left( {2a} \right)\sqrt 3 }}{2} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}\).
Trong tam giác \(SOM\) vuông tại \(O\) ta có:
\(\dfrac{1}{{O{K^2}}} = \dfrac{1}{{O{M^2}}} + \dfrac{1}{{S{O^2}}} = \dfrac{1}{{{{\left( {\dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}} \right)}^2}}} + \dfrac{1}{{{{\left( {a\sqrt 3 } \right)}^2}}} = \dfrac{{10}}{{3{a^2}}} \Rightarrow OK = a\sqrt {\dfrac{3}{{10}}} \).
Vậy \(d\left( {O;\left( {SAB} \right)} \right) = a\sqrt {\dfrac{3}{{10}}} \).
Hướng dẫn giải:
Dựng đoạn vuông góc kẻ từ \(O\) đến mặt bên, sử dụng kiến thức hình học đã biết để tính toán