Bài 6 trang 116 Toán 11 Tập 2 Cánh diều

Cho hình chóp S.ABC có SA ⊥ (ABC), AC ⊥ BC, AC = a ().

Giải Toán 11 Bài tập cuối chương 8 - Cánh diều

Bài 6 trang 116 Toán 11 Tập 2: Cho hình chóp S.ABC có SA ⊥ (ABC), AC ⊥ BC, $S A = B C = a \sqrt{3},$ AC = a (Hình 99).

Bài 6 trang 116 Toán 11 Tập 2 | Cánh diều Giải Toán 11

a) Tính góc giữa hai đường thẳng SA và BC.

b) Tính góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng (ABC).

c) Tính số đo của góc nhị diện [B, SA, C].

d) Tính khoảng cách từ B đến mặt phẳng (SAC).

e) Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC.

g) Tính thể tích của khối chóp S.ABC.

Lời giải:

a) Do SA ⊥ (ABC) và BC ⊂ (ABC) nên SA ⊥ BC.

Vậy góc giữa hai đường thẳng SA và BC bằng 90°.

b) Vì SA ⊥ (ABC) nên AC là hình chiếu của SC trên (ABC).

Suy ra góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng (ABC) bằng $\hat{S C A} .$

Do SA ⊥ (ABC) và AC ⊂ (ABC) nên SA ⊥ AC.

Xét tam giác SAC vuông tại A (do SA ⊥ AC) có:

$\tan \hat{S A C} = \frac{S A}{A C} = \frac{a \sqrt{3}}{a} = \sqrt{3} \Rightarrow \hat{S A C} = 60 ° .$

Vậy góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng (ABC) bằng 60°.

c) Do SA ⊥ (ABC) và AB, AC đều nằm trên (ABC).

Suy ra SA ⊥ AB, SA ⊥ AC.

Mà AB ∩ AC = A ∈ SA.

Như vậy, $\hat{B A C}$ là góc phẳng nhị diện của góc nhị diện [B, SA, C].

Xét tam giác ABC vuông tại C (do AC ⊥ BC) có:

$\tan \hat{B A C} = \frac{B C}{A C} = \frac{a \sqrt{3}}{a} = \sqrt{3} \Rightarrow \hat{B A C} = 60 ° .$

Vậy số đo của góc nhị diện [B, SA, C] bằng 60°.

d) Ta có: BC ⊥ SA (theo câu a);

BC ⊥ AC;

SA ∩ AC = A trong (SAC).

Suy ra BC ⊥ (SAC).

Khi đó $d (B, (S A C)) = B C = a \sqrt{3} .$

Vậy khoảng cách từ B đến mặt phẳng (SAC) bằng $a \sqrt{3} .$

e) Ta có: AC ⊥ SA (theo câu c) và AC ⊥ BC.

Suy ra đoạn thẳng AC là đoạn vuông góc chung của hai đường thẳng SA và BC.

Khi đó d(SA, BC) = AC = a.

Vậy khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC bằng a.

g) Diện tích tam giác ABC vuông tại C (do AC ⊥ BC) là:

$S_{Δ A B C} = \frac{1}{2} A C . B C = \frac{1}{2} a . a \sqrt{3} = \frac{a^{2} \sqrt{3}}{2} .$

Thể tích của khối chóp S.ABC có chiều cao $S A = a \sqrt{3}$ và diện tích đáy $S_{Δ A B C} = \frac{a^{2} \sqrt{3}}{2}$ là:

$V_{S . A B C} = \frac{1}{3} . S_{Δ A B C} . S A = \frac{1}{3} . \frac{a^{2} \sqrt{3}}{2} . a \sqrt{3} = \frac{a^{3}}{2} .$

Lời giải bài tập Toán 11 Bài tập cuối chương 8 hay, chi tiết khác: