Cho hình tứ diện \(ABCD\) có \(AB,AC,AD\) đôi một vuông góc \(AB=6a,AC=8a,AD=12a,\) với \(a>0,a\in \mathbb{R}.\) Gọi \(E,F\) tương ứng là trung điểm của hai cạnh \(BC,BD. \) Tính khoảng cách \(d\) từ điểm \(B\) đến mặt phẳng \(\left( AEF \right)\) theo \(a.\)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có \(AB,AC,AD\) đôi một vuông góc nên \(AD\bot \left( ABC \right).\)
Gọi \(K\) là trung điểm của \(AB,\) vì \(F\) là trung điểm của \(BD\) suy ra \(FK//AD\) mà \(AD\bot \left( ABC \right)\Rightarrow FK\bot \left( ABC \right)\) hay \(FK\bot \left( AKE \right).\)
Kẻ \(\left\{ \begin{array}{l} KG \bot AE\left( {G \in AE} \right)\\ KH \bot FG\left( {H \in GF} \right) \end{array} \right. \Rightarrow d\left( {K,\left( {AEF} \right)} \right) = KH.\) Mặt khác \(BK\) cắt mặt phẳng \(\left( AEF \right)\) tại \(A.\)
Suy ra \(\frac{d\left( B,\left( AEF \right) \right)}{d\left( K,\left( AEF \right) \right)}=\frac{BA}{KA}=2\Rightarrow d\left( B,\left( AEF \right) \right)=2d\left( K,\left( AEF \right) \right).\)
Trong tam giác \(AKE\) vuông tại K và tam giác FKG vuông tại K, ta có:
\(\frac{1}{K{{H}^{2}}}=\frac{1}{K{{F}^{2}}}+\frac{1}{K{{G}^{2}}}=\frac{1}{K{{F}^{2}}}+\frac{1}{K{{A}^{2}}}+\frac{1}{K{{E}^{2}}}=\frac{1}{{{\left( 6a \right)}^{2}}}+\frac{1}{{{\left( 3a \right)}^{2}}}+\frac{1}{{{\left( 4a \right)}^{2}}}=\frac{29}{144{{a}^{2}}}\Rightarrow KH=\frac{12\sqrt{29}a}{29}.\)
Vậy \(d=\frac{24\sqrt{29}a}{29}.\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Toán
Trường THPT Yên Dũng số 2 lần 3