Bài tự luận · Bài 3
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 3
(KNTT11) Cho hình chóp $S.ABC$ có đáy là tam giác $ABC$ đều cạnh bằng $3a$, các cạnh bên $SA,SB,SC$ bằng nhau và bằng $2a\sqrt{3}$. Tính góc giữa đường thẳng $SA$ và mặt phẳng $(ABC)$.
Xem lời giải
Lời giải

Gọi $H$ là hình chiếu của $S$ trên mặt phẳng $(ABC)$, khi đó các tam giác $SHA,SHB,SHC$ là những tam giác vuông tại $H$. Theo định lí Pythagore, ta có: $HA=HB=HC$, do đó $H$ là tâm của tam giác đều $ABC$. Ta tính được $AH=a\sqrt{3}$.
Vì $AH$ là hình chiếu của $SA$ trên mặt phẳng $(ABC)$ nên góc giữa $SA$ và mặt phẳng $(ABC)$ bằng góc giữa đường thẳng $SA$ và đường thẳng $AH$.
Xét tam giác $SAH$ vuông tại $H$, ta có: $\cos\widehat{SAH}=\frac{AH}{SA}=\frac{1}{2}$, suy ra $\widehat{SAH}=60^\circ$.
Vậy góc giữa $SA$ và mặt phẳng $(ABC)$ bằng $60^\circ$.