Cho hình chóp đều S.ABCD có tất cả các cạnh bằng nhau. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của SA và CD. Tính cos góc giữa đường thẳng MN và mặt phẳng \(\left( {SCD} \right)\)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai.png)
Giả sử tất cả các cạnh của hình chóp S.ABCD đều bằng 1.
Gọi O là tâm cua đáy \( \Rightarrow SO \bot \left( {ABCD} \right)\).
Gọi \(\varphi \) là góc giữa đường thẳng MN và mặt phẳng \(\left( {SCD} \right) \Rightarrow \sin \varphi = \frac{{d\left( {M,\left( {SCD} \right)} \right)}}{{MN}}\).
Vì MO là đường trung bình của tam giác SAC nên
\(MO//SC \Rightarrow MO//\left( {SCD} \right) \Rightarrow d\left( {M,\left( {SCD} \right)} \right) = d\left( {O,\left( {SCD} \right)} \right)\).
Ta có \(CD \bot \left( {SON} \right) \Rightarrow CD \bot OH\)
Có \(\left\{ \begin{array}{l}OH \bot CD\\OH \bot SN\end{array} \right. \Rightarrow OH \bot \left( {SCD} \right) \Rightarrow d\left( {O,\left( {SCD} \right)} \right) = OH\)
Lại có \(SO = \sqrt {S{A^2} – O{A^2}} = \sqrt {1 – \frac{1}{2}} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\) và \(ON = \frac{1}{2}AD = \frac{1}{2}\).
Trong tam giác vuông SON ta có \(\frac{1}{{O{H^2}}} = \frac{1}{{S{O^2}}} + \frac{1}{{O{N^2}}} \Rightarrow OH = \frac{{SO.ON}}{{\sqrt {S{O^2} + O{N^2}} }} = \frac{{\sqrt 6 }}{6}\).
Ta có \(AN = \sqrt {A{D^2} + D{N^2}} = \sqrt {1 + \frac{1}{4}} = \frac{{\sqrt 5 }}{2}\)
MN là đường trung tuyến của \(\Delta \,SAN\) nên \(M{N^2} = \frac{{S{N^2} + A{N^2}}}{2} – \frac{{S{A^2}}}{4} = \frac{3}{4} \Rightarrow MN = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\)
Vậy \(\sin \varphi = \frac{{OH}}{{MN}} = \frac{{\sqrt 2 }}{3} \Rightarrow \cos \varphi = \frac{{\sqrt 7 }}{3}\).
Câu hỏi liên quan
-
Cho hình chóp S.ABC thỏa mãn \(S A=S B=S C\) . Tam giác ABC vuông tại A . Gọi H là hình chiếu vuông góc của S lên mp (ABC). Chọn khẳng định sai trong các khẳng định sau?
-
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm O . Biết \(S A=S C, S B=S D\). Khẳng định nào sau đây đúng ?
-
Cho hình tứ diện ABCD có AB, BC, CD đôi một vuông góc.
Khằng định nào sau đây đúng?
-
Cho hình chóp S.ABCD , đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a và \(S A \perp(A B C D)\). Biết \(S A=\frac{a \sqrt{6}}{3}\) . Tính góc giữa SC và (ABCD)?
-
Cho hình chóp \(S . A B C D \text { có } S A \perp(A B C D) \text { và } \Delta A B C\) vuông ở B , AH là đường cao của \(\Delta S A B .\) . Khẳng định nào sau đây sai?
-
Cho hình chóp S ABC . có cạnh \(S A \perp(A B C)\) và đáy ABC là tam giác cân ở C . Gọi H và K lần lượt là trung điểm của AB và SB . Khẳng định nào sau đây có thể sai ?
-
Cho hình chóp S ABCD . có đáy ABCD là hình vuông cạnh a ,\(S A \perp(A B C D) \cdot S A=a \sqrt{6}\). Gọi \(\alpha\) là góc giữa SC và mp ( ABCD) Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau ?
-
Cho lăng trụ đều ABC.A’B’C’ có tất cả các cạnh đều bằng nhau. Tính \(\cos in\) góc giữa đường thẳng AB và mặt phẳng \(\left( {A’BC} \right)\)
-
Mệnh đề nào sau đây có thể sai?
-
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng a, biết \(SA \bot \left( {ABCD} \right)\) và SA = 2a. Gọi M và N lần lượt là là trung điểm của \(BC,\,SD\). Tính góc giữa đường thẳng MN và \(\left( {ABCD} \right)\)
-
Cho lăng trụ đứng ABC.A’B’C’, có đáy là tam giác đều cạnh a, cạnh bên AA’ = 2a. Gọi N là trung điểm của BB’ và \(\varphi \) là góc giữa đường thẳng AN và mặt phẳng \(\left( {A’BC} \right)\). Khẳng định nào sau đây đúng?
-
Cho hình chóp S.ABC, có cạnh bên \(SA \bot \left( {ABC} \right)\). Góc giữa đường thẳng SC và đáy là góc nào dưới đây?
-
Cho tứ diện ABCD có \(A B=A C \text { và } D B=D C\) . Khẳng định nào sau đây đúng?
-
Cho góc tam diện Sxyz với\(\widehat{x S y}=120^{\circ}, \widehat{y S z}=60^{\circ}, \widehat{z S x}=90^{\circ}\) . 0 Trên các tia \(S x, S y, S z\) lần lượt
lấy các điểm A, B, C sao cho \(S A=S B=S C=a\) . Tam giác ABC có đặc điểm nào trong các số các đặc
điểm sau : -
Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A’B’C’D’ có AB = AD = 2 và \(AA’ = 2\sqrt 2 \) (tham khảo hình vẽ bên dưới).
Góc giữa đường thẳng CA’ và mặt phẳng \(\left( {ABCD} \right)\) bằng
-
Cho tứ diện ABCD có \(A B=A C \text { và } D B=D C\) . Khẳng định nào sau đây đúng?
-
Cho hình thoi ABCD có tâm O , \(A C=2 a ; B D=2 \mathrm{AC}\) . Lấy điểm S không thuộc (ABCD) sao cho \(S O \perp(A B C D)\). Biết \(\tan \widehat{S B O}=\frac{1}{2}\) . Tính số đo của góc giữa SC và (ABCD)?
-
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm O . Biết \(S A=S C \text { và } S B=S D\) . Khẳng định nào sau đây sai?
-
Tập hợp các điểm cách đều ba đỉnh của tam giác ABC là:
-
Cho hình tứ diện ABCD có ba cạnh AB. BC, CD đôi một vuông góc.
Đường thẳng AB vuông góc với :
