Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \[ABCD\] là hình thang, đáy lớn là AB. Gọi \(O\) là giao điểm của \(AC\) và \(BD.\) Giao tuyến của \((SAC)\) và \((SBD)\) là:

a) Tìm giao điểm P của SB với (CDM).

Chọn \(\left( {SAB} \right)\)\( \supset SB\).

\(M \in \left( {SAB} \right) \cap \left( {MCD} \right)\)

\(\left\{ \begin{array}{l}N \in AB \subset \left( {SAB} \right)\\N \in CD \subset \left( {MCD} \right)\end{array} \right. \Rightarrow N \in \left( {SAB} \right) \cap \left( {MCD} \right)\)

\( \Rightarrow \)\(\left( {SAB} \right) \cap \left( {MDC} \right) = MN\)

Trong \(\left( {SAB} \right)\), gọi \(P = MN \cap SB\)

 Vậy \(P = SB \cap \left( {MCD} \right).\)

b) Gọi \(O\) là giao điểm của \(AC\) và \(BD\). Chứng minh rằng các đường thẳng SO, DP và CM đồng quy.

Trong \(\left( {SAC} \right)\), gọi \(I = SO \cap CM \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}I \in SO \subset \left( {SBD} \right)\\I \in CM \subset \left( {DMN} \right)\end{array} \right. \Rightarrow I \in \left( {SBD} \right) \cap \left( {DMN} \right)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right)\)

\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}P \in SB \subset \left( {SBD} \right)\\P \in MN \subset \left( {DMN} \right)\end{array} \right. \Rightarrow P \in \left( {SBD} \right) \cap \left( {DMN} \right)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\\D \in \left( {SBD} \right) \cap \left( {DMN} \right)\,\,\,\,\,\left( 3 \right)\end{array}\)

Từ (1), (2), (3) suy ra I, P, D thẳng hàng hay SO, CM, PD đồng quy tại I.

Chiều cao của mực nước \(h\)(m) tại một cảng biển theo thời gian \(t\)(giờ) \(\left( {0 \le t \le 24} \right)\) được cho bởi công thức \(h\left( t \right) = 13 + 3{\rm{cos}}\left( {\frac{\pi }{{12}}t} \right)\).

a) Chiều cao của mực nước vào thời điểm \(t = 4\) là bao nhiêu mét?

\(h(4) = 13 + 3\cos \left( {\frac{\pi }{{12}}.4} \right) = 14,5\)(mét) (0.25)

b) Dựa vào đồ thị của hàm số côsin (xem hình bên dưới), hãy cho biết vào những thời điểm nào trong ngày thì chiều cao của mực nước trên \(11,5{\rm{\;m}}\).

Do chiều cao của mực nước trên 11,5 m nên \(13 + 3{\rm{cos}}\left( {\frac{\pi }{{12}}t} \right) > 11,5 \Leftrightarrow {\rm{cos}}\left( {\frac{\pi }{{12}}t} \right) > - \frac{1}{2}\,\,\,\,\,\left( 1 \right)\) (0.25)

Do \(0 \le t \le 24 \Leftrightarrow 0 \le \frac{\pi }{{12}}t \le 2\pi \,\,\,\left( 2 \right)\)

Đặt \(x = \frac{\pi }{{12}}t\), từ \(\left( 1 \right),\left( 2 \right) \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\cos x > - \frac{1}{2}\\0 \le x \le 2\pi \end{array} \right.\)

Dựa vào đồ thị hàm số \(y = \cos x\) trên \(\left[ {0;2\pi } \right]\), ta có

\(\left[ \begin{array}{l}0 \le x < \frac{{2\pi }}{3}\\\frac{{4\pi }}{3} < x \le 2\pi \end{array} \right.\,\,(0.25)\, \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}0 \le \frac{\pi }{{12}}t < \frac{{2\pi }}{3}\\\frac{{4\pi }}{3} < \frac{\pi }{{12}}t \le 2\pi \end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}0 \le t < 8\\16 < t \le 24\end{array} \right.\)

Ứng với các thời điểm \(t \in \left[ {0;8} \right) \cup \left( {16;24} \right]\) (h), thì chiều cao của mực nước tại cảng biển trên 11,5 m. (0.25)