Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a. Biết \(SA = a\sqrt 2 \) và SA vuông góc với mặt đáy. Gọi M là trung điểm của BC và H là hình chiếu vuông góc của A lên SM.

a) Đường thẳng AH vuông góc (SBC).

b) Đường thẳng SH là hình chiếu của đường thẳng SA lên mặt phẳng (SBC).

c) Độ dài đoạn thẳng AH bằng \(\frac{{6a}}{{11}}\).

d) Sin góc tạo bởi đường thẳng SA và mặt phẳng (SBC) bằng \(\frac{{\sqrt {11} }}{{33}}\).

a) Gọi M là trung điểm của BC và H là hình chiếu vuông góc của A lên SM.

Ta có AH ^ SM.

mặt khác BC ^ (SAM) nên BC ^ AH. Ta suy ra AH ^ (SBC).

b) Vì AH ^ (SBC) nên SH là hình chiếu của SA lên mặt phẳng (SBC).

c) Góc giữa đường thẳng SA và mặt phẳng (SBC) là góc \(\alpha = \widehat {ASH}\).

Xét tam giác SAM vuông tại A ta có \(\frac{1}{{A{H^2}}} = \frac{1}{{S{A^2}}} + \frac{1}{{A{M^2}}} = \frac{1}{{{{\left( {a\sqrt 2 } \right)}^2}}} + \frac{1}{{{{\left( {\frac{{a\sqrt 3 }}{2}} \right)}^2}}} = \frac{{11}}{{6{a^2}}}\).

Suy ra \(A{H^2} = \frac{{6{a^2}}}{{11}} \Rightarrow AH = \frac{{a\sqrt {66} }}{{11}}\).

d) Xét DSAH vuông tại H ta có \[\sin \widehat {ASH} = \frac{{AH}}{{SA}} = \frac{{\frac{{a\sqrt {66} }}{{11}}}}{{a\sqrt 2 }} = \frac{{\sqrt {33} }}{{11}}\].

Đáp án: a) Đúng;   b) Đúng;    c) Sai;   d) Sai.