Beedemy Vào trang học

Lớp 11 · Toán 11 Kết nối tri thức · Phép chiếu vuông góc. Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng · Tự luận

Bài tự luận · Bài 10

Dạng 1. Xác định góc giữa đường thẳng và mặt phẳng Phương pháp: Đưa bài toán về xác định góc giũa hai đường thẳng, cu thể là góc giữa đường thẳng và hình chiếu của nó trên mặt phẳng.

Bài tự luận Phép chiếu vuông góc. Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng · Bài 10

(CTST11) Cho hình chóp $S.ABC$ có đáy là tam giác vuông tại $B$. Biết $AC=a\sqrt{2}$, $\widehat{BAC}=60^\circ,SA=\frac{a\sqrt{2}}{2}$ và vuông góc với đáy. Xác định và tính góc giữa:
a) $SB$ và $(ABC)$.
b) $SC$ và $(ABC)$.
c) $SC$ và $(SAB)$.
Hình minh họa câu hỏi
Xem lời giải

Lời giải

Hình minh họa: Lời giải

Trong tam giác $ABC$ vuông tại $B$, ta có:
$AB=\cos\widehat{BAC}\cdot AC=\cos60^\circ\cdot a\sqrt{2}=\frac{a\sqrt{2}}{2};$
$BC=\sin\widehat{BAC}\cdot AC=\sin60^\circ\cdot a\sqrt{2}=\frac{a\sqrt{6}}{2}$.
a) Ta có: $\left\{ \begin{array}{l} SA\perp(ABC) \\ SB\cap(ABC)=B. \\ \end{array} \right.$
$\Rightarrow AB$ là hình chiếu của $SB$ trên $(ABC)$.
Do đó $(SB,(ABC))=(SB,AB)$.
Trong tam giác $SAB$ vuông tại $A$, ta có:
$\tan\widehat{SBA}=\frac{SA}{AB}=\frac{a\sqrt{2}}{2}\cdot\frac{2}{a\sqrt{2}}=1\Rightarrow \widehat{SBA}=45^\circ$
Vậy $(SB,(ABC))=\widehat{SBA}=45^\circ$.
b) Ta có: $\left\{ \begin{array}{l} SA\perp(ABC) \\ SC\cap(ABC)=C \\ \end{array} \right.$
$\Rightarrow AC$ là hình chiếu của $SC$ trên $(ABC)$.
Do đó $(SC,(ABC))=(SC,AC)$.
Trong tam giác $SAC$ vuông tại $A$, ta có:
$\tan\widehat{SCA}=\frac{SA}{AC}=\frac{a\sqrt{2}}{2}\cdot\frac{1}{a\sqrt{2}}=\frac{1}{2}\Rightarrow \widehat{SCA}\approx 26,6^\circ.$
Vậy $(SC,(ABC))=\widehat{SCA}\approx 26,6^\circ.$
c) Ta có: $\left\{ \begin{array}{l} BC\perp AB \\ BC\perp SA \\ \end{array} \right.\Rightarrow BC\perp(SAB)$.(1)
$SC\cap(SAB)=S$.(2)
Từ (1) và $(2)\Rightarrow SB$ là hình chiếu của $SC$ trên $(SAB)$.
Do đó $(SC,(SAB))=(SC,SB)$.
$SB=\sqrt{SA^{2}+AB^{2}}=\sqrt{\left( \frac{a\sqrt{2}}{2} \right)^{2}+\left( \frac{a\sqrt{2}}{2} \right)^{2}}=a.$
Trong tam giác $SBC$ vuông tại $B$, ta có:
$\tan\widehat{BSC}=\frac{BC}{SB}=\frac{a\sqrt{6}}{2a}=\frac{\sqrt{6}}{2}\Rightarrow \widehat{BSC}\approx 50,8^\circ.$
Vậy $(SC,(SAB))=\widehat{BSC}\approx 50,8^\circ$.
Luyện câu này Xem tất cả tự luận