Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy là hình thang với các cạnh đáy \(AB\) và \(CD\). Gọi \(I,J\) lần lượt là trung điểm của \(AD,BC\) và \(G\) là trọng tâm của tam giác \(SAB\). Giao tuyến của \(\left( {SAB} \right)\) và \(\left( {IJG} \right)\) là     

Đặt khoảng cách nằm tính từ vị trí vận động viên nằm bắn \(A\) đến chân bức tường vuông góc \(H\) là đại lượng \(AH = x\) với điều kiện \(x > 0\). Gọi \(B\) và \(C\) lần lượt là vị trí các hồng tâm mục tiêu bắn trúng trên tường. Xét hệ hai tam giác vuông lần lượt tại đỉnh chân tường \(H\), ta lập biểu thức hàm tang lượng giác:

            \({\rm{tan}}\alpha = \frac{{BH}}{{AH}} = \frac{{25}}{x}\);

    \({\rm{tan}}\frac{\alpha }{2} = \frac{{CH}}{{AH}} = \frac{{10}}{x}\).

Sử dụng hệ thức góc nhân đôi của tang: \({\rm{tan}}\alpha = \frac{{2{\rm{tan}}\frac{\alpha }{2}}}{{1 - {{\tan }^2}\frac{\alpha }{2}}}\).

Thế trực tiếp các phân số chứa ẩn biến \(x\) vào hệ thức phương trình: \(\frac{{25}}{x} = \frac{{2 \cdot \frac{{10}}{x}}}{{1 - {{\left( {\frac{{10}}{x}} \right)}^2}}}\).

Do \(x > 0\), ta triệt tiêu lượng biến mẫu \(\frac{1}{x}\) chung xuất hiện ở cả hai vế:

\(25 = \frac{{20}}{{1 - \frac{{100}}{{{x^2}}}}} \Leftrightarrow 1 - \frac{{100}}{{{x^2}}} = \frac{4}{5}\)\( \Leftrightarrow \frac{{100}}{{{x^2}}} = \frac{1}{5} \Leftrightarrow {x^2} = 500\).

Giải phương trình tìm độ dài khoảng cách dương ta được: \(x = \sqrt {500} = 10\sqrt 5 \approx 22,4{\rm{\;}}\left( {\rm{m}} \right)\).

Đáp số: \(22,4\).

a) ĐÚNG: Ta có \({\rm{si}}{{\rm{n}}^2}\alpha = 1 - {\rm{co}}{{\rm{s}}^2}\alpha = 1 - {\left( {\frac{{11}}{{61}}} \right)^2} = \frac{{3600}}{{3721}}\). Vì góc thuộc khoảng \(\left( { - \frac{\pi }{2};0} \right)\) (góc phần tư thứ IV) nên giá trị sin âm. Do đó, \({\rm{sin}}\alpha = - \sqrt {\frac{{3600}}{{3721}}} = - \frac{{60}}{{61}}\).

b) SAI: Sử dụng công thức cộng: \[{\rm{sin}}\left( {\frac{\pi }{6} - \alpha } \right) = {\rm{sin}}\frac{\pi }{6}{\rm{cos}}\alpha - {\rm{cos}}\frac{\pi }{6}{\rm{sin}}\alpha = \frac{1}{2} \cdot \frac{{11}}{{61}} - \frac{{\sqrt 3 }}{2} \cdot \left( { - \frac{{60}}{{61}}} \right) = \frac{{11 + 60\sqrt 3 }}{{122}}\], giá trị này hoàn toàn khác với \(\frac{{11}}{{122}}\).

c) SAI: Tính các giá trị nhân đôi: \({\rm{sin}}2\alpha = 2{\rm{sin}}\alpha {\rm{cos}}\alpha = - \frac{{1320}}{{3721}}\) và \({\rm{cos}}2\alpha = {\rm{co}}{{\rm{s}}^2}\alpha - {\rm{si}}{{\rm{n}}^2}\alpha = - \frac{{3479}}{{3721}}\).

Áp dụng công thức cộng cho cosin: \({\rm{cos}}\left( {2\alpha + \frac{\pi }{3}} \right) = {\rm{cos}}2\alpha {\rm{cos}}\frac{\pi }{3} - {\rm{sin}}2\alpha {\rm{sin}}\frac{\pi }{3} = \frac{{ - 3479 + 1320\sqrt 3 }}{{7442}}\), biểu thức dính căn thức nên không bằng phân số thuần túy đề bài cho.

d) ĐÚNG: Ta tìm được \({\rm{tan}}2\alpha = \frac{{{\rm{sin}}2\alpha }}{{{\rm{cos}}2\alpha }} = \frac{{1320}}{{3479}}\).

Khai triển biểu thức: \[{\rm{tan}}\left( {\frac{{3\pi }}{4} - 2\alpha } \right) = \frac{{{\rm{tan}}\frac{{3\pi }}{4} - {\rm{tan}}2\alpha }}{{1 + {\rm{tan}}\frac{{3\pi }}{4}{\rm{tan}}2\alpha }} = \frac{{ - 1 - \frac{{1320}}{{3479}}}}{{1 - \frac{{1320}}{{3479}}}} = - \frac{{4799}}{{2159}}\].