Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thoi tâm O cạnh a, ^ABC=60∘, mặt bên SAB là tam giác đều. Hình chiếu vuông góc của S trên mặt phẳng (ABCD) trùng với trung điểm của AO. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và CD.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi H là trung điểm của AO. Theo giả thiết: SH⊥(ABCD).
Ta có: CD//AB⇒CD//(SAB)⇒d(SA,CD)=d(CD,(SAB))=d(C,(SAB)).
Mặt khác: d(C,(SAB))d(H,(SAB))=CAHA=4⇒d(C,(SAB))=4d(H,(SAB)).
Trong (ABCD), kẻ HI⊥AB tại I; kẻ HK⊥SI tại K.
Khi đó: d(H,(SAB))=HK.
Tam giác SHI vuông tại H nên: 1HK2=1HS2+1HI2(1)
Hình thoi có ^ABC=60∘ nên tam giác ABC đều ⇒AC=a;BO=a√32.
Tam giác AIH đồng dạng tam giác AOB ⇒IHOB=AHAB⇒IH=OB.AHAB=a√32.a4a=a√38(2)
Tam giác SAB đều nên SA = SB = AB = a.
Tam giác SAH vuông tại H nên SH=√SA2–AH2=√a2–(a4)2=a√154(3)
Thay (2) và (3) vào (1) ta được: 1HK2=1(a√38)2+1(a√154)2=1125a2⇒HK=a√560112.
Vậy d(C,(SAB))=4d(H,(SAB))=4.a√560112=a√56028.