Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có SA=2a,AB=3a. Gọi M là trung điểm SC. Tính khoảng cách từ M đến mặt phẳng (SAB).
Trả lời bởi giáo viên
Gọi D là trung điểm của AB,H là trọng tâm tam giác ABC.
Khi đó SH⊥(ABC) do S.ABC là hình chóp đều.
Kẻ HK⊥SD tại K.
Ta có {AB⊥CD(doΔABCdeu)AB⊥SH(doSH⊥(ABC))⇔AB⊥(SDC)⇒AB⊥HK
Mà HK⊥SD⇒HK⊥(SAB) tại K⇒d(H,(SAB))=HK
+) Vì tam giác ABC đều cạnh 3a nên
CD=√32.3a=3√3a2⇒HD=13CD=√32a;HC=23CD=√3a
Vì S.ABC là chóp đều nên SC=SA=2a .
Xét tam giác SHC vuông tại C, theo định lý Pytago ta có SH=√SC2−HC2=√4a2−3a2=a.
+) Xét tam giác SHD vuông tại H, ta có 1HK2=1SH2+1HD2=1a2+134a2=73a2⇒HK=a√217
+) Ta có d(C,(SAB))d(H,(SAB))=CDHD=3⇔d(C;(SAB))=3.d(H;(SAB))=3a√217.
Lại có d(M,(SAB))d(C,(SAB))=MACA=12⇔d(M;(SAB))=12.d(C;(SAB))=3a√2114
Hướng dẫn giải:
+) Sử dụng công thức chuyển điểm: Nếu AB giao với mặt phẳng (P) tại M thì d(A,(P))d(B,(P))=AMBM.
+) Tính khoảng cách dựa vào hệ thức lượng trong tam giác vuông