Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D, AB = AD = 2a, CD = a. Gọi I là trung điểm cạnh AD, biết hai mặt phẳng (SBI), (SCI) cùng vuông góc với đáy và thể tích khối chóp S.ABCD bằng \(\frac{{3\sqrt {15} {a^3}}}{5}\). Tính góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABCD).
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D, AB = AD = 2a, CD = a. Gọi I là trung điểm cạnh AD, biết hai mặt phẳng (SBI), (SCI) cùng vuông góc với đáy và thể tích khối chóp S.ABCD bằng \(\frac{{3\sqrt {15} {a^3}}}{5}\). Tính góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABCD).
Quảng cáo
Trả lời:
Đáp án đúng là: D

Gọi K là trung điểm đoạn AB ; H là chân đường cao kè từ I của tam giác IBC
Hai mặt phẳng (SBI) và (SCI) cùng vuông góc với đáy nên ta suy ra \(SI \bot (ABCD)\)
Ta có:
\(\begin{array}{l}{S_{ABCD}} = \frac{{(CD + AB).AD}}{2} = \frac{{\left( {a + 2{\rm{a}}} \right).2{\rm{a}}}}{2} = 3{a^2}\\{V_{S.ABCD}} = \frac{1}{3}SI.{S_{ABCD}} \Leftrightarrow \frac{{3\sqrt {15} {a^3}}}{5} = \frac{1}{3}.SI.3{{\rm{a}}^2}\\ \Rightarrow SI = \frac{{3\sqrt {15} a}}{5}\end{array}\)
Vì \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{(SBC) \cap (ABCD) = BC}\\{BC \bot (SIH)}\\{(SIH) \cap (SBC) = SH}\\{(SIH) \cap (ABCD) = IH}\end{array}} \right.\) nên góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABCD) là \(\widehat {SHI}\)
Vì K là trung điểm của AB nên AK = BK = a
Mà CD = a suy ra AK = CD
Mà AK // CD (vì cùng vuông góc với AD)
Suy ra AKCD là hình bình hành
Lại có \(\widehat {A{\rm{DC}}} = 90^\circ \) nên AKCD là hình chữ nhật
Do đó CK = AD = 2a và \(CK \bot AB\)
Suy ra tam giác CBK vuông tại K. Theo định lý Pytago có
\(BC = \sqrt {B{K^2} + C{K^2}} = \sqrt {{a^2} + 4{{\rm{a}}^2}} = a\sqrt 5 \)
Ta có \[{{\rm{S}}_{IBC}} = {S_{ABC{\rm{D}}}} - {S_{ABI}} - {S_{C{\rm{D}}I}} = 3{{\rm{a}}^2} - \frac{1}{2}.a.2{\rm{a}} - \frac{1}{2}.a.a = \frac{3}{2}{a^2}\]
\({S_{IBC}} = \frac{1}{2}IH.BC \Rightarrow IH = \frac{{2{{\rm{S}}_{IBC}}}}{{BC}} = \frac{{3{{\rm{a}}^2}}}{{a\sqrt 5 }} = \frac{{3a}}{{\sqrt 5 }}\)
Xét tam giác SHI có:
\(\tan \widehat {SHI} = \frac{{SI}}{{HI}} = \frac{{\frac{{3\sqrt {15} a}}{5}}}{{\frac{{3{\rm{a}}}}{{\sqrt 5 }}}} = \sqrt 3 \)
Suy ra \(\widehat {SHI} = 60^\circ \)
Do đó giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABCD) là 60°
Vậy ta chọn đáp án D.
Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay
- 500 Bài tập tổng ôn môn Toán (Form 2025) ( 38.500₫ )
- 250+ Công thức giải nhanh môn Toán 12 (chương trình mới) ( 18.000₫ )
- Sổ tay lớp 12 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa, KTPL (chương trình mới) ( 36.000₫ )
- Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia Hà Nội, TP Hồ Chí Minh (2 cuốn) ( 150.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
a) Vì nam nữ được sắp xếp tùy ý nên sử dụng hoán vị cho 5 nam + 5 nữ = 10 người
Suy ra có 10! = 3 628 800 cách xếp.
b) Chọn 1 dãy xếp nam ngồi có 2 cách.
Xếp 5 bạn nam vào các vị trí trong dãy đã chọn có 5! cách
Xếp nữ vào dãy còn lại có 1 cách
Xếp nữ vào các vị trí trong dãy đó có 5! cách
Suy ra có: 2 . 5! . 1 .5! = 28 800 cách.
Lời giải
Đáp án đúng là: D

Gọi H là hình chiếu của A trên BC
Ta có AH ⊥ BC, AH ⊥ BB’ nên AH ⊥ (BCC’B’)
Suy ra HC’ là hình chiếu của AC’ trên mặt phẳng (BCC’B’)
Do đó góc giữa AC’ và mặt phẳng (BCC’B’) là góc \(\widehat {AC'H}\)
Vì tam giác ABC vuông tại A nên \[{{\rm{S}}_{ABC}} = \frac{1}{2}AB.AC = \frac{1}{2}AH.BC\]
Vì tam giác ABC vuông tại A nên theo định lý Pytago có
\(BC = \sqrt {A{B^2} + A{C^2}} = \sqrt {3{{\rm{a}}^2} + {a^2}} = 2{\rm{a}}\)
Suy ra \(AH = \frac{{AC.AB}}{{BC}} = \frac{{a\sqrt 3 .a}}{{2{\rm{a}}}} = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\)
Vì tam giác AA’C’ vuông tại A’ nên theo định lý Pytago có
\(AC' = \sqrt {AA{'^2} + A'C{'^2}} = \sqrt {{{\rm{a}}^2} + {a^2}} = \sqrt 2 {\rm{a}}\)
Xét tam giác AC’H có
\[\sin \widehat {AC'H} = \frac{{AH}}{{AC'}} = \frac{{\frac{{a\sqrt 3 }}{2}}}{{a\sqrt 2 }} = \frac{{\sqrt 6 }}{4}\]
Vậy ta chọn đáp án D.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.