Cho hình lập phương ABCD.A′B′C′D′ có tâm O. Gọi I là tâm của hình vuông A′B′C′D′ và M là điểm thuộc đoạn thẳng OI sao cho MO=12MI (tham khảo hình vẽ). Khi đó sin của góc tạo bởi mặt phẳng (MC′D′) và (MAB) bằng:
Trả lời bởi giáo viên
Gọi hình lập phương có cạnh là a.
Xét hệ trục tọa độ như hình vẽ ta có:
B′(0;0;0),A′(a;0;0),C′(0;a;0),D′(a;a;0),A(a;0;a),I(a2;a2;0),B(0;0;a),O(a2;a2;a2).⇒→OI=(0;0;a2)⇒→OM=13→OI=(0;0;a6).⇒{xM−xO=0yM−yO=0zM−zO=a6⇒{xM=a2yM=a2zM=2a3⇒M(a2;a2;2a3).
⇒→MA=(a2;−a2;a3),→MB=(−a2;−a2;a3),→MC′=(−a2;a2;−2a3),→MD′=(a2;a2;−2a3).⇒→n(MAB)=[→MA,→MB]=(0;−a23;−a22)=−a2(0;13;12).→n(MC′D′)=[→MC′,→MD′]=(0;−2a23;−a22)=−a2(0;23;12).
Gọi α là góc giữa hai mặt phẳng (MAB) và (M′C′D′).
⇒cosα=|→n(MAB).→n(MC′D′)||→n(MAB)|.|→n(MC′D′)|=|13.23+12.12|√19+14.√49+14=17√1365.⇒sinα=√1−cos2α=6√1365.
Hướng dẫn giải:
Sử dụng phương pháp tọa độ trong không gian để làm bài toán.