JavaScript is required

Câu hỏi:

Cho hình chóp \[S.ABCD\] có đáy là hình vuông cạnh \[2a,\,\,SA \bot \left( {ABCD} \right)\]\[SA = 4a.\] Số đo góc nhị diện \[\left[ {B,SC,A} \right]\] bằng bao nhiêu độ (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?

Trả lời:

Đáp án đúng:


Gọi $M$ là trung điểm của $AB$. Vì $ABCD$ là hình vuông, ta có $AM \perp AB$. Do $SA \bot (ABCD)$, suy ra $SA \bot AB$. Vậy, $AB \bot (SAM)$.
Góc nhị diện $[B,SC,A]$ là góc giữa hai mặt phẳng $(SBC)$ và $(SAC)$.
Dựng $AH \bot SC$ tại $H$.
Ta có:
  • $BC \bot (SAB)$ (vì $BC \bot AB$ và $BC \bot SA$)
  • Trong $(SAB)$, dựng $BK \bot SB$ tại $K$. Suy ra $CK \bot SB$. Do đó $(SBC) \bot SB$
Ta có $BC \bot (SAB)$ nên $BC \bot AH$. Vì $AH \bot SC$ nên $AH \bot (SBC)$.
Suy ra góc giữa $(SBC)$ và $(SAC)$ là góc $\widehat{BSC}$.
Ta có $tan(\widehat{BSC}) = \frac{BC}{SA} = \frac{2a}{4a} = \frac{1}{2}$. Vậy $\widehat{BSC} = arctan(\frac{1}{2}) \approx 26.565 \approx 27^{\circ}$.
Xét tam giác $SAC$ vuông tại $A$, ta có $AC = 2a\sqrt{2}$. Xét tam giác $SAB$ vuông tại $A$, ta có $SB = \sqrt{SA^2 + AB^2} = \sqrt{(4a)^2 + (2a)^2} = \sqrt{20a^2} = 2a\sqrt{5}$.
Kẻ $AE \perp SC$. Khi đó $\widehat{[(SBC),(SAC)]} = \widehat{AES}$. Ta có $\frac{1}{AE^2} = \frac{1}{SA^2} + \frac{1}{AC^2} = \frac{1}{16a^2} + \frac{1}{8a^2} = \frac{3}{16a^2}$. Suy ra $AE = \frac{4a}{\sqrt{3}}$.
$tan(\widehat{ASE}) = \frac{AE}{SA} = \frac{\frac{4a}{\sqrt{3}}}{4a} = \frac{1}{\sqrt{3}}$. Suy ra $\widehat{ASE} = 30^{\circ}$.
Gọi $I$ là trung điểm $AB$. Khi đó $CI \perp AB$. Góc giữa hai mặt phẳng $(SBC)$ và $(ABCD)$ là góc $\widehat{SIA}$. $tan(\widehat{SIA}) = \frac{SA}{IA} = \frac{4a}{a} = 4$. $\widehat{SIA} = arctan(4) \approx 75.96 \approx 76^{\circ}$.
Dựng $Ax \perp SC$. Khi đó góc giữa $(SAC)$ và $(SBC)$ là $BCA$. Tính góc $BCA$ ta có $tan(BCA) = 2$. Vậy $BCA \approx 63^{\circ}$.

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Câu hỏi liên quan