Cho tứ diện đều \(ABCD\) có cạnh bằng \(a.\) Gọi M là trung điểm cạnh AB, \(\alpha \) là góc giữa hai đường thẳng BD và CM. Tính \(\cos \alpha \).
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi \(N\) là trung điểm của \(AD \Rightarrow MN//BD\).
\( \Rightarrow \angle \left( {CM;BD} \right) = \angle \left( {CM;MN} \right)\).
Dễ thấy \(\Delta ABC = \Delta ADC \Rightarrow CM = CN \Rightarrow \Delta CMN\) cân tại \(C\).
Gọi \(H\) là trung điểm của \(MN \Rightarrow CH \bot MN\).
Ta có:
Tam giác \(ABC\) cân tại \(a \Rightarrow CM = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\).
\(MN\) là đường trung bình của \(\Delta ABD \Rightarrow MN = \dfrac{1}{2}BD = \dfrac{a}{2}\).
\( \Rightarrow MH = \dfrac{1}{2}MN = \dfrac{a}{4}\).
Xét tam giác vuông \(CMH\) có: \(\cos \angle CMH = \dfrac{{MH}}{{CM}} = \dfrac{{\dfrac{a}{4}}}{{\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}}} = \dfrac{{\sqrt 3 }}{6}\) .
Vậy \(\cos \alpha = \dfrac{{\sqrt 3 }}{6}\).
Chọn C.
Đề thi HK2 môn Toán 11 năm 2021-2022
Trường THPT Lê Trọng Tấn