Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng a, mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi M,N lần lượt là trung điểm của BC và SD. Gọi \(\alpha \) là góc giữa đường thẳng MN và đáy. Khẳng định nào sau đây đúng?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi H là trung điểm của \(AB \Rightarrow SH \bot \left( {ABCD} \right)\).
Gọi P là trung điểm của HD, khi đó NP là đường trung bình của tam giác SHD, suy ra
\(NP = \frac{1}{2}SH = \frac{1}{2}.\frac{{\sqrt 3 }}{2}a = \frac{{\sqrt 3 }}{4}a\) và \(NP \bot \left( {ABCD} \right)\).
Hình chiếu vuông góc của MN lên mặt phẳng \(\left( {ABCD} \right)\) là MP, cho nên:
\(\left( {MN,\left( {ABCD} \right)} \right) = \left( {MN,MP} \right) = \widehat {PMN}\).
MP là đương trung bình của hình thang BCDH nên ta có: \(MP = \frac{{BH + CD}}{2} = \frac{{a + \frac{a}{2}}}{2} = \frac{{3a}}{4}\).
Trong tam giác vuông MNP ta có:
\(\tan \alpha = \tan \widehat {PMN} = \frac{{NP}}{{MP}} = \frac{{\sqrt 3 }}{3} \Rightarrow \alpha = 30^\circ \)