Câu hỏi:
203 lượt xemCho hình chóp S.ABC có SA (ABC), đáy là tam giác ABC vuông cân tại B, biết AB = a, SA = a.
a) Tính tang của góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng (SAC).
b) Tính sin của góc giữa đường thẳng AC và mặt phẳng (SBC).
Lời giải
Hướng dẫn giải:
a) Kẻ BH AC tại H, mà SA (ABC) nên SA BH nên BH (SAC).
Do đó SH là hình chiếu vuông góc của SB trên mặt phẳng (SAC). Khi đó góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng (SAC) bằng góc giữa hai đường thẳng SB và SH, mà (SH,SB) = .
Xét tam giác ABC vuông cân tại B, BH AC, ta có:
.
Xét tam giác ABH vuông tại H, có:
AB2 = BH2 + AH2 a2 = +AH2 AH2 = .
Vì SA (ABC) nên SA AC.
Xét tam giác SAH vuông tại A, có
SA2 + AH2 = SH2 (a)2 + = SH2 SH = .
Vì BH (SAC) nên BH SH.
Xét tam giác SHB vuông tại H, có tan = = .
Vậy tang của góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng (SAC) là .
b) Kẻ AK SB tại K.
Có SA (ABC) nên SA BC mà tam giác ABC vuông tại B nên BC AB.
Do đó BC (SAB) nên BC AK , suy ra AK (SBC).
Do đó CK là hình chiếu vuông góc của AC trên (SBC), suy ra góc giữa đường thẳng AC và mặt phẳng (SBC) bằng góc giữa hai đường thẳng AC và CK, mà (AC,CK) = .
Xét tam giác SAB vuông tại A, AK SB, có:
SB = ;
SA.AB = SB.AK AK = = a.
Do tam giác ABC vuông cân tại B nên AC = .
Vì AK (SBC) nên AK CK.
Xét tam giác ACK vuông tại K, có sin.
Vậy sin của góc giữa đường thẳng AC và mặt phẳng (SBC) là .