Cho hình chóp đều S.ABC, đáy có cạnh bằng a, cạnh bên bằng b.

a) Tính sin của góc tạo bởi cạnh bên và mặt đáy.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Giải SGK Toán 11 KNTT Bài 25. Hai mặt phẳng vuông góc có đáp án !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Cho hình chóp đều S.ABC, đáy có cạnh bằng a, cạnh bên bằng b. a) Tính sin của góc tạo bởi cạnh bên và mặt đáy. (ảnh 1)

a) Gọi G là hình chiếu của S trên mặt phẳng (ABC).

Vì S.ABC đều nên G là tâm của tam giác ABC hay G là trọng tâm đồng thời G cũng là trực tâm của tam giác ABC.

Gọi a là góc tạo bởi cạnh bên SA và mặt phẳng đáy (ABC).

Vì SG ^ (ABC) nên GA là hình chiếu của SA trên mặt phẳng (ABC).

Khi đó góc giữa cạnh bên SA và mặt phẳng đáy (ABC) bằng góc giữa hai đường thẳng SA và AG. Mà (SA, AG) = $\hat{S A G} = α$ .

Kẻ AG cắt BC tại D, khi đó D là trung điểm của BC, AD ^ BC.

Xét tam giác ABC đều cạnh a, AD là đường cao nên $A D = \frac{a \sqrt{3}}{2}$ .

Suy ra $A G = \frac{2}{3} A D = \frac{2}{3} \cdot \frac{a \sqrt{3}}{2} = \frac{a \sqrt{3}}{3}$

giác SGA vuông tại G, có $S G = \sqrt{S A^{2} - A G^{2}} = \sqrt{b^{2} - \frac{a^{2}}{3}}$ .

$\sin \hat{S A G} = \frac{S G}{S A} = \frac{\sqrt{b^{2} - \frac{a^{2}}{3}}}{b} = \sqrt{\frac{3 b^{2} - a^{2}}{3 b^{2}}} = \sqrt{1 - \frac{a^{2}}{3 b^{2}}}$ .

Vậy sin của góc tạo bởi cạnh bên và mặt đáy bằng $\sqrt{1 - \frac{a^{2}}{3 b^{2}}}$ .

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Độ dốc của mái nhà, mặt sân, con đường thẳng là tang của góc tạo bởi mái nhà, mặt sân, con đường thẳng đó với mặt phẳng nằm ngang. Độ dốc của đường thẳng dành cho người khuyết tật được quy định là không quá $\frac{1}{12}$ . Hỏi theo đó, góc tạo bởi đường dành cho người khuyết tật và mặt phẳng nằm ngang không vượt quá bao nhiêu độ? (Làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ hai).

Xem đáp án

Lời giải

Gọi a là góc tạo bởi đường dành cho người khuyết tật và mặt phẳng nằm ngang.

Vì độ dốc của đường thẳng dành cho người khuyết tật được quy định là không quá $\frac{1}{12}$ nên $\tan α \leq \frac{1}{12} \Rightarrow α \leq 4, 76 °$ .

Vậy góc tạo bởi đường dành cho người khuyết tật và mặt phẳng nằm ngang không vượt quá 4,76°.

Câu 2

b) Tính số đo của góc nhị diện [S, BC, A].

Xem đáp án

Lời giải

b) Áp dụng định lí Côsin cho tam giác ABC, có:

$B C^{2} = A B^{2} + A C^{2} - 2 \cdot A B \cdot A C \cdot c o s \hat{B A C} = a^{2} + a^{2} - 2 \cdot a \cdot a \cdot c o s 120 °$ .

$= 2 a^{2} + 2 a^{2} \cdot \frac{1}{2} = 3 a^{2} \Rightarrow B C = a \sqrt{3}$

Vì M là trung điểm của BC nên $B M = M C = \frac{a \sqrt{3}}{2}$ .

Xét tam giác AMB vuông tại M, có $A M = \sqrt{A B^{2} - B M^{2}} = \sqrt{a^{2} - \frac{3 a^{2}}{4}} = \frac{a}{2}$

Vì SA ^ (ABC) nên SA ^ AM.

Xét tam giác SAM vuông tại A, có: $\tan \hat{S M A} = \frac{S A}{A M} = \frac{\frac{a}{2 \sqrt{3}}}{\frac{a}{2}} = \frac{1}{\sqrt{3}} \Rightarrow \hat{S M A} = 30 °$ .

Vậy số đo của góc nhị diện [S, BC, A] bằng 30°.

Câu 3