Trả lời ngắn · Câu 20
Kim tự tháp bằng kính tại bảo tàng Louvre ở Paris có dạng hình chóp tứ giác đều với chiều cao là $ 21 $m và cạnh đáy dài $ 34 $m. Góc nhị diện tạo bởi hai mặt bên có chung một cạnh của kim tứ tháp có số đo bằng bao nhiêu độ (làm tròn đến hàng đơn vị)?
Xem đáp án và lời giải
Đáp án chấp nhận
- $ 113^\circ $
Lời giải
Ta mô hình hóa kim tự tháp bằng một hình chóp tứ giác đều $ S.ABCD $ như hình vẽ, khi đó $ SO=21 $ và $ AB=34 $.
Gọi $ O $ là tâm của hình vuông $ ABCD $, $ H $ là hình chiếu vuông góc của $ O $ trên $ SD $.
Khi đó $ SD⊥\left ( { AHC } \right ) $ nên $ \widehat { AHC }=\left[ A,SD,C \right] $.
Ta có $ OD=\frac { CD\sqrt[] { 2 } } { 2 }=17\sqrt[] { 2 } $ nên $ OH=\frac { SO.OD } { \sqrt[] { SO ^ { 2 } +OD ^ { 2 } } }=\frac { 21.17\sqrt[] { 2 } } { \sqrt[] { 21 ^ { 2 } +\left ( { 17\sqrt[] { 2 } } \right ) ^ { 2 } } }=\frac { 357\sqrt[] { 2 } } { \sqrt[] { 1019 } } $.
Suy ra: $ AH=CH=\sqrt[] { OH ^ { 2 } +OC ^ { 2 } }=\sqrt[] { \frac { 843880 } { 1019 } } $.
Vậy $ \cos \widehat { AHC }=\frac { AH ^ { 2 } +CH ^ { 2 } -AC ^ { 2 } } { 2AH.CH }=-\frac { 289 } { 730 } $
hay $ \left[ A,SD,C \right]≈113 ^ { \circ } $.