Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a, mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy (minh họa như hình vẽ bên). Khoảng cách từ C đến mặt phẳng (SBD) bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐáp án D
* Gọi \(O=AC\cap BD\) và G là trọng tâm tam giác ABD, I là trung điểm của AB ta có
\(SI\bot \left( ABCD \right)\) và \(\frac{d\left( D;\left( SAC \right) \right)}{d\left( I;\left( SAC \right) \right)}=\frac{DG}{IG}=2\Rightarrow d\left( D;\left( SAC \right) \right)=2.d\left( I;\left( SAC \right) \right)\)
* Gọi K là trung điểm của AO, H là hình chiếu của I lên SK ta có \(IK\bot AC;\text{ }IH\bot \left( SAC \right)\)
\(\Rightarrow d\left( D;\left( SAC \right) \right)=2.d\left( I;\left( SAC \right) \right)=2.IH\)
* Xét tam giác SIK vuông tại I ta có: \(SI=\frac{a\sqrt{3}}{2};\text{ }IK=\frac{BO}{2}=\frac{a\sqrt{2}}{4}\)
\(\frac{1}{I{{H}^{2}}}=\frac{1}{S{{I}^{2}}}+\frac{1}{I{{K}^{2}}}=\frac{4}{3{{a}^{2}}}+\frac{16}{2{{a}^{2}}}=\frac{28}{3{{a}^{2}}}\Rightarrow IH=\frac{a\sqrt{3}}{2\sqrt{7}}\)
\(\Rightarrow d\left( D;\left( SAC \right) \right)=2.d\left( I;\left( SAC \right) \right)=2.IH=\frac{a\sqrt{21}}{7}\)