Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang cân, AD = 2AB = 2CD = 2a
Câu hỏi:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang cân, AD = 2AB = 2CD = 2a. Hai mặt phẳng (SAB) và (SAD) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Gọi M, N lần lượt là trung điểm của SB và CD (tham khảo hình vẽ bên). Tính sin góc giữa MN và (SAC), biết thể tích khối chóp S.ABCD bằng a3√34.

A. √510
B. 3√1020
C. √1020
D. 3√510.
Trả lời:
Đáp án đúng là: B

Diện tích hình thang cân ABCD là SABCD=3a2√34
Mà VS.ABCD=a3√34⇒SA=a
Gọi P, Q lần lượt là trung điểm của AB, BC
Suy ra PQ là đường trung bình của tam giác ABC
Do đó PQ // AC ⇒(SAC)//(MPQ)
Do đó: ^(MN;(SAC))=^(MN;(MPQ))=(^MN;NH)=^MNH với H là hình chiếu của N trên PQ
Xét tam giác SAB có P, M lần lượt là trung điểm của AB, BS
Suy ra PM là đường trung bình
Do đó PM // SA ⇒MP⊥(ABCD)
Suy ra tam giác MPN vuông tại P
Khi đó MN=√MP2+NP2=√(a2)2+(3a2)2=a√102 (định lý Pytago)
Ta có NH⊥PQ
⇒NH=32d(N;(PQ))=32d(B;(PQ))=34
Tam giác NMH vuông tại H, có sin^MNH=NHMN=34:√102=3√1020
Vậy ta chọn đáp án B.