Cho hình chóp cụt tứ giác đều ABCD.A'B'C'D' cạnh của đáy nhỏ ABCD bằng \(\frac{a}{3}\) và cạnh của đáy lớn A'B'C'D' bằng a. Góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằng 60o. Tính chiều cao OO' của hình chóp cụt đã cho.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có \(SO' \bot \left( {A'B'C'D'} \right) \supset B'D' \Rightarrow SO' \bot B'D'\)
⇒ O'D' là hình chiếu vuông góc của SD' lên (A'B'C'D').
\( \Rightarrow \left( {SD',\left( {ABCD} \right)} \right) = \left( {SD',O'D'} \right) = \widehat {SD'O'} = 60^\circ \)
Từ giả thiết dễ dàng chỉ ra được \(\frac{{AA'}}{{SA'}} = \frac{{OO'}}{{SO'}} = \frac{1}{3}\).
Vì \(\Delta A'D'C'\) là tam giác vuông cân tại D' có D'O' là đường cao nên ta có:
\(\frac{1}{{D'{{O'}^2}}} = \frac{1}{{A'{{D'}^2}}} + \frac{1}{{D'{{C'}^2}}} = \frac{1}{{{a^2}}} + \frac{1}{{{a^2}}} = \frac{2}{{{a^2}}}\)
\(\Rightarrow D'{O'^2} = \frac{{{a^2}}}{2}\)
\(\Rightarrow D'O' = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}\)
Áp dụng hệ thức lượng trong \(\Delta SD'O'\) vuông tại O' ta có:
\(\tan 60^\circ = \frac{{SO'}}{{O'D'}}\)
\(\Rightarrow SO' = O'D'.\tan 60^\circ = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}.\sqrt 3 = \frac{{a\sqrt 6 }}{2}\)
\( \Rightarrow OO' = \frac{1}{3}SO' = \frac{1}{3}.\frac{{a\sqrt 6 }}{2} = \frac{{a\sqrt 6 }}{6}\)