Cho tứ diện ABCD đều có cạnh bằng 2√2. Gọi G là trọng tâm tứ diện ABCD và M là trung điểm AB. Khoảng cách giữa hai đường thẳng BG và CM bằng
Trả lời bởi giáo viên
Gọi N là trung điểm CD, khi đó G là trung điểm MN và x đi qua trọng tâm H của tam giác BCD. Ta có AH⊥(BCD) và AH=√AB2−BH2=√(2√2)2−(2√63)2=4√33.
Ta có: GH=14AH=√33.
Gọi K là trung điểm CN thì GK//CM nên CM//(BGK). Do đó:
d(BG;CM)=d(C;(BGK))=d(N;(BGK))=32d(H;(BGK)).
Kẻ HI⊥BK, HJ⊥GI với I∈BK, J∈GI. Khi đó HJ⊥(BGK) và HJ=d(H;(BGK)).
Ta có BK=√BN2+NK2=√(√6)2+(√22)2=√262.
Ta có HI=BH.sin^KBN =BH.KNBK=2√63.√22√262=2√63√13.
Do đó: HJ=HI.HG√HI2+HG2=2√63√13.√33√(2√63√13)2+(√33)2=2√23√7.
Vậy d(BG;CM)=32d(H;(BGK))=32HJ=32.2√23√7=2√14.
Hướng dẫn giải:
- Gọi N là trung điểm CD, K là trung điểm CN ⇒d(BG;CM)=d(C;(BGK))=d(N;(BGK))
- Tính khoảng cách trên và suy ra kết luận.