Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D, AB = 3a,AD = DC = a. Gọi I là trung điểm của AD, biết hai mặt phẳng (SBI) và (SCI) cùng vuông góc với đáy và mặt phẳng (SBC) tạo với đáy một góc 60o. Gọi M điểm trên AB sao cho AM = 2a, tính khoảng cách giữa MD và SC.
A. \(\frac{{a\sqrt {17} }}{5}\)
B. \(\frac{{a\sqrt {15} }}{{10}}\)
C. \(\frac{{a\sqrt 6 }}{{19}}\)
D. \(\frac{{a\sqrt 3 }}{{15}}\)
Lời giải của giáo viên
+) Theo giả thiết ta có \(\left\{ \begin{array}{l} \left( {SBI} \right) \bot (ABCD)\\ \left( {SCI} \right) \bot (ABCD)\\ SI = \left( {SBI} \right) \cap \left( {SCI} \right) \end{array} \right. \Rightarrow SI \bot (ABCD)\)
+) Vẽ \(IK \bot BC \Rightarrow BC \bot \left( {SIK} \right) \Rightarrow \widehat {SKI}\) là góc giữa mặt phẳng (SBC) với mặt đáy nên \(\widehat {SKI} = 60^\circ \).
+) Vì \({S_{\Delta IDC}} = \frac{1}{2}DI.DC = \frac{{{a^2}}}{4},{S_{\Delta IAB}} = \frac{{3{a^2}}}{4}\). Suy ra \({S_{\Delta BIC}} = {S_{ABCD}} - \left( {{S_{\Delta ICD}} + {S_{\Delta IAB}}} \right) = {a^2}\).
+) Mặt khác \(BC = \sqrt {{{\left( {AB - CD} \right)}^2} + A{D^2}} = a\sqrt 5 \) và \({S_{\Delta IBC}} = \frac{1}{2}IK.BC.\) Suy ra \(IK = \frac{{2a\sqrt 5 }}{5}\)
+) Trong tam giác vuông SIK ta có \(SI = IK.\tan 60^\circ = \frac{{2{\rm{a}}\sqrt {15} }}{5}\).
+) Vì AM = 2a nên \(BM = a \Rightarrow MD\,{\rm{//}}\,BC\), do đó \(d\left( {MD\,,\,\,SC} \right) = d\left( {MD\,,\,\left( {SBC} \right)} \right) = d\left( {D\,,\,\left( {SBC} \right)} \right)\).
+) Gọi E là giao điểm của AD với BC, ta có \(\frac{{ED}}{{EA}} = \frac{{DC}}{{AB}} = \frac{1}{3} \Rightarrow ED = \frac{1}{2}AD = ID\).
Do đó \(d\left( {D\,,\,\left( {SBC} \right)} \right) = \frac{1}{2}d\left( {I\,,\,\left( {SBC} \right)} \right)\).
+) Gọi H là hình chiếu của I lên SK ta có \(d\left( {I\,,\,\,\left( {SBC} \right)} \right) = IH\).
Trong tam giác vuông SIK, ta có: \(\frac{1}{{I{H^2}}} = \frac{1}{{S{I^2}}} + \frac{1}{{I{K^2}}} = \frac{5}{{12{a^2}}} + \frac{5}{{4{a^2}}} = \frac{5}{{3{a^2}}} \Rightarrow IH = \frac{{a\sqrt {15} }}{5}.\)
Vậy \(d\left( {MD,SC} \right) = \frac{{a\sqrt {15} }}{{10}}\).
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Cho hình chóp S.ABC, đáy là tam giác ABC có \(AB = a;\,AC = a\sqrt 2 \) và \(\widehat {CAB} = 135^\circ \), tam giác SAB vuông tại B và tam giác SAC vuông tại A. Biết góc giữa hai mặt phẳng (SAC) và (SAB) bằng 30o. Tính thể tích khối chóp S.ABC
Trong không gian Oxyz, cho các vectơ \(\overrightarrow a = \left( { - 2;1;2} \right)\), \(\overrightarrow b = \left( {1; - 1;0} \right)\). Tích vô hướng \(\left( {\overrightarrow a - \overrightarrow b } \right).\overrightarrow b \) bằng
Họ nguyên hàm của hàm số \(y = {e^x}\left( {1 - \frac{{{e^{ - x}}}}{{{{\cos }^2}x}}} \right)\) là
Trong không gian Oxyz, điểm nào dưới đây thuộc đường thẳng \(d:\left\{ \begin{array}{l} x = 1 + 2t\\ y = 3 - t\\ z = 3t \end{array} \right.\)?
Họ tất cả các nguyên hàm của hàm số \(f\left( x \right) = \sin x - 6{x^2}\) là
Trong không gian Oxyz, mặt phẳng đi qua điểm M(1;2;3) và song song với mặt phẳng \(\left( P \right):x - 2y + z - 3 = 0\) có phương trình là
Cho hàm số y = f(x) và f(x) > 0, với mọi x thuộc R. Biết hàm số y = f'(x) có bảng biến thiên như hình vẽ và \(f\left( {\frac{1}{2}} \right) = \frac{{137}}{{16}}\). Có bao nhiêu giá trị nguyên của \(m \in \left[ { - 2020\,;\,\,2020} \right]\) để hàm số \(g\left( x \right) = {e^{ - {x^2} + 4mx - 5}}.f\left( x \right)\) đồng biến trên \(\left( { - 1;\frac{1}{2}} \right)\).
Tìm tập xác định của hàm số \(y = {e^{\log \left( { - {x^2} + 3x} \right)}}\)
Diện tích xung quanh của hình trụ có độ dài đường sinh l và bán kính đáy r bằng
Cho hàm số y = f(x) có bảng biến thiên như sau:
Khẳng định nào sau đây đúng
Trong không gian Oxyz, cho mặt phẳng \((\alpha)\): 2x + 3z - 1 = 0. Vectơ nào dưới đây là một vectơ pháp tuyến của \((\alpha)\)?
Cho hàm số y = f(x) liên tục trên R và có đồ thị như hình vẽ. Tổng tất cả giá trị nguyên của tham số m để phương trình \(f\left( {\sqrt {2f\left( {\cos x} \right)} } \right) = m\) có nghiệm \(x \in \left[ {\frac{\pi }{2};\pi } \right).\)
Gọi k và l lần lượt là số đường tiệm cận ngang và số đường tiệm cận đứng của đồ thị hàm số \(y = \frac{{\sqrt {2 - x} }}{{\left( {x - 1} \right)\sqrt x }}\). Khẳng định nào sau đây đúng?
Cho hàm số \(f(x) = \frac{{\left( {m + 1} \right)\sqrt { - 2x + 3} - 1}}{{ - \sqrt { - 2x + 3} + \frac{2}{m}}}\) (m khác 0 và là tham số thực). Tập hợp m để hàm số đã cho nghịch biến trên khoảng \(\left( { - \frac{1}{2};\,\,1} \right)\) có dạng \(S = \left( { - \infty ;\,\,a} \right) \cup \left( {b;\,\,c} \right] \cup \left[ {d;\,\, + \infty } \right)\), với a, b, c, d là các số thực. Tính P = a - b + c - d.
Cho các số thực a, b, c thuộc khoảng \(\left( {1; + \infty } \right)\) và thỏa mãn \(\log _{\sqrt a }^2b + {\log _b}c.{\log _b}\left( {\frac{{{c^2}}}{b}} \right) + 9{\log _a}c = 4{\log _a}b\). Giá trị của biểu thức \({\log _a}b + {\log _b}{c^2}\) bằng