Giải bài tập Bài 5 trang 106 Toán 11 Tập 2 | Toán 11 - Cánh diều
Hướng dẫn giải chi tiết từng bước bài tập Bài 5 trang 106 Toán 11 Tập 2. Bài 5: Khoảng cách. Toán 11 - Cánh diều
Đề bài:
Với giả thiết ở Bài tập 4, hãy:
a) Chứng minh rằng BC // (SAD) và tính khoảng cách giữa BC và mặt phẳng (SAD).
b) Chứng minh rằng BD ⊥ (SAC) và tính khoảng cách giữa hai đường thẳng BD và SC.
Đáp án và cách giải chi tiết:
a) Do ABCD là hình vuông nên BC // AD.
Mà AD ⊂ (SAD) nên BC // (SAD).
Khi đó, d(BC, (SAD)) = d(C, (SAD)) = CD = a.
(vì theo câu a, CD ⊥ (SAD))
Vậy khoảng cách giữa BC và mặt phẳng (SAD) bằng a.
b) Vì ABCD là hình vuông nên BD ⊥ AC.
Do SA ⊥ (ABCD) và BD ⊂ (ABCD) nên SA ⊥ BD.
Ta có: BD ⊥ SA, BD ⊥ AC và SA ∩ AC = A trong (SAC).
Suy ra BD ⊥ (SAC).
Gọi O = AC ∩ BD, kẻ OK ⊥ SC (K ∈ SC).
Do BD ⊥ (SAC) và OK ⊂ (SAC) nên BD ⊥ OK.
Ta có: OK ⊥ SC và OK ⊥ BD.
Từ đó ta có đoạn thẳng OK là đoạn vuông góc chung của hai đường thẳng BD và SC nên d(BD, SC) = OK.
Do ABCD là hình vuông nên 
, do đó tam giác ABC vuông tại B.
Áp dụng định lí Pythagore trong tam giác ABC vuông tại B có:
AC2 = AB2 + BC2 = a2 + a2 = 2a2.
Suy ra 
.
Do O = AC ∩ BD và AC, BD là hai đường chéo của hình vuông ABCD.
Suy ra O là trung điểm của AC nên 
Do SA ⊥ (ABCD) và AC ⊂ (ABCD) nên SA ⊥ AC.
Áp dụng định lí Pythagore trong tam giác SAC vuông tại A (do SA ⊥ AC) có:
SC2 = SA2 + AC2.
Do đó 
Xét ∆SAC và ∆OKC có:
;
là góc chung
Do đó ∆SAC ᔕ ∆OKC (g.g).
Suy ra 
(tỉ số đồng dạng)
Nên 
Khi đó 
Vậy khoảng cách giữa hai đường thẳng BD và SC là 
Nguồn: giaitoanhay.com
Tổng số đánh giá:
Xếp hạng: / 5 sao