Cho hình chóp tứ giác \(S.ABCD\) có đáy là hình vuông cạnh bằng \(a\), tâm \(O\) và \[SO \bot \left( {ABCD} \right)\]. Gọi \(M\), \(N\) lần lượt là trung điểm \(SA\) và \(BC\). Biết góc giữa \(MN\) và mặt phẳng là \(60^\circ \).
a) Tính độ dài \(MN\).
b) Tính cosin của góc giữa \(MN\) và \(\left( {SBD} \right)\).
Cho hình chóp tứ giác \(S.ABCD\) có đáy là hình vuông cạnh bằng \(a\), tâm \(O\) và \[SO \bot \left( {ABCD} \right)\]. Gọi \(M\), \(N\) lần lượt là trung điểm \(SA\) và \(BC\). Biết góc giữa \(MN\) và mặt phẳng là \(60^\circ \).
a) Tính độ dài \(MN\).
b) Tính cosin của góc giữa \(MN\) và \(\left( {SBD} \right)\).
Quảng cáo
Trả lời:
Hướng dẫn giải
a) Gọi \(H\) là hình chiếu của \(M\) trên \[\left( {ABCD} \right)\]\( \Rightarrow H\) là trung điểm của \(AO\).
Suy ra \(CH = \frac{3}{4}AC\).
Vì \(ABCD\) là hình vuông cạnh a nên \(AC = a\sqrt 2 \).
Áp dụng định lí côsin vào tam giác \(CHN\), ta có
\(H{N^2} = C{H^2} + C{N^2} - 2.CH.CN.c{\rm{os}}{45^0}\)\( = {\left( {\frac{3}{4}.a\sqrt 2 } \right)^2} + {\left( {\frac{a}{2}} \right)^2} - 2.\frac{3}{4}.a\sqrt 2 .\frac{a}{2}.\frac{1}{{\sqrt 2 }} = \frac{{5{{\rm{a}}^2}}}{8}\).
Vì \(M,H\) lần lượt là trung điểm của \(SA,AO\) nên \(MH//SO\).
Mà \[SO \bot \left( {ABCD} \right)\] nên \[MH \bot \left( {ABCD} \right)\].
Suy ra \(HN\) là hình chiếu của \(MN\) trên \[\left( {ABCD} \right)\]
\( \Rightarrow \left( {MN,\left( {ABCD} \right)} \right) = \left( {MN,HN} \right) = \widehat {MNH} = 60^\circ \).
Xét \(\Delta MHN\) vuông tại \(H\), có
\({\rm{cos}}\widehat {MNH} = \frac{{HN}}{{MN}}\)\( \Rightarrow MN = \frac{{HN}}{{{\rm{cos}}\widehat {MNH}}} = \frac{{\frac{{a\sqrt 5 }}{{2\sqrt 2 }}}}{{c{\rm{os}}60^\circ }} = \frac{{a\sqrt {10} }}{2}\).
Vậy \(MN = \frac{{a\sqrt {10} }}{2}\).
b) Gọi \(E\) là trung điểm của \(SD\) mà \(M\)là trung điểm của \(SA\) nên \(ME//AD;ME = \frac{1}{2}AD\) (1).
Có \(CN//AD,CN = \frac{1}{2}AD\) (2).
Từ (1) và (2), suy ra \(MECN\) là hình bình hành.
Suy ra \(MN//CE\)\( \Rightarrow \left( {MN,\left( {SBD} \right)} \right) = \left( {EC,\left( {SBD} \right)} \right)\).
Có \(CO \bot \left( {SBD} \right)\)\( \Rightarrow OE\) là hình chiếu của \(CE\) trên \(\left( {SBD} \right)\)
\( \Rightarrow \left( {EC,\left( {SBD} \right)} \right) = \left( {EC,EO} \right) = \widehat {CEO}\)
Trong tam giác vuông \(CEO\) có \(\cos \widehat {CEO} = \frac{{EO}}{{EC}}\)
Có \(EC = MN = \frac{{a\sqrt {10} }}{2}\) (do \(MECN\)là hình bình hành)
\(EO = \frac{1}{2}SB\)
Xét tam giác vuông \(HMN\) có \(\sin \widehat {MNH} = \frac{{MH}}{{MN}} \Rightarrow MH = MN.\sin \widehat {MNH} = \frac{{a\sqrt {10} }}{2}.\sin {60^0} = \frac{{a\sqrt {30} }}{4}\)
\( \Rightarrow SO = 2MH = \frac{{a\sqrt {30} }}{2}\).
Xét tam giác vuông \(SOB\) vuông tại \(B\) có \(S{B^2} = S{O^2} + O{B^2} = {\left( {\frac{{a\sqrt {30} }}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{a}{{\sqrt 2 }}} \right)^2} = 8{{\rm{a}}^2}\)\( \Rightarrow SB = 2{\rm{a}}\sqrt 2 \)
\( \Rightarrow OE = a\sqrt 2 \)
Do đó \(\cos \widehat {CEO} = \frac{{EO}}{{EC}} = \frac{{a\sqrt 2 }}{{\frac{{a\sqrt {10} }}{2}}} = \frac{2}{{\sqrt 5 }}\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Đang tải chế độ Học...
Dành cho bạn Hot
Vào phòng luyện đề →Luyện đề →CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Hướng dẫn giải
a) Ta có: \(SA \bot \left( {ABCD} \right)\) nên \(SA \bot BD\)
\(BD \bot AC\) (do \(ABCD\) là hình vuông)
Do đó, \(BD \bot \left( {SAC} \right)\).
b) Vì \(M,\,\,N\) là trung điểm của \(SC,\,\,SD\) nên \(MN//CD\).
Mà \(\left\{ \begin{array}{l}CD \bot SA\\CD \bot AD\end{array} \right.\) nên \(\left\{ \begin{array}{l}MN \bot SA\\MN \bot AD\end{array} \right.\).
Vậy, \(MN \bot \left( {SAD} \right)\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Hướng dẫn giải
Gieo 3 đồng xu thì không gian mẫu là
\({\rm{E}} = \left\{ {NNN,NNS,NSN,SNN,NSS,SNS,SSN,SSS} \right\}\).
a) Xác suất để ít nhất một đồng xu lật ngửa là \({\rm{P}}\left( {\rm{A}} \right) = 1 - \frac{1}{8} = \frac{7}{8}\).
b) Ta có \({\rm{P}}\left( {\rm{B}} \right) = \frac{3}{8}\).
\({\rm{A}}\) và \({\rm{B}}\) là hai biến cố độc lập nên \({\rm{P}}\left( {A \cap B} \right) = {\rm{P}}\left( {\rm{A}} \right) \cdot {\rm{P}}\left( {\rm{B}} \right) = \frac{7}{8} \times \frac{3}{8} = \frac{{21}}{{64}}\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng ký để học cùng Vietjack. Hoàn toàn miễn phí!
Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.