Bài tập nâng cao · Bài 2
Dạng 1. Khoảng cách 1 điểm đến mặt
Bài tập nâng cao Khoảng cách · Bài 2
Cho hình lăng trụ tam giác đều $ ABC.A'B'C' $ có tất cả các cạnh bằng $ a $. Tính khoảng cách $ d $ từ $ A $ đến mặt phẳng $ \left ( { A'BC } \right ) $.
Xem lời giải
Lời giải

Gọi $ M $ là trung điểm cạnh $ BC $.
Ta có tam giác $ ABC $ đều cạnh $ a $ nên $ AM⊥BC;AM=\sqrt[] { AB ^ { 2 } -BM ^ { 2 } }=\frac { a\sqrt[] { 3 } } { 2 } $.
$ ABC.A'B'C' $ là hình lăng trụ tam giác đều nên $ A'A⊥\left ( { ABC } \right )\Rightarrow A'A⊥BC $
Do đó $ BC⊥\left ( { A'AM } \right ) $ và $ BC⊂\left ( { A'BC } \right ) $ nên $ \left ( { A'AM } \right )⊥\left ( { A'BC } \right ) $ theo giao tuyến $ A'M $.
Kẻ $ AH⊥A'M\Rightarrow AH⊥\left ( { A'BC } \right ) $ hay $ d\left ( { A,\left ( { A'BC } \right ) } \right )=AH $.
Lại có $ \frac { 1 } { AH ^ { 2 } }=\frac { 1 } { A'A ^ { 2 } }+\frac { 1 } { AM ^ { 2 } }\Leftrightarrow \frac { 1 } { AH ^ { 2 } }=\frac { 1 } { a ^ { 2 } }+\frac { 4 } { 3a ^ { 2 } }\Leftrightarrow \frac { 1 } { AH ^ { 2 } }=\frac { 7 } { 3a ^ { 2 } }\Leftrightarrow AH=\frac { a\sqrt[] { 21 } } { 7 } $.
Vậy $ d\left ( { A,\left ( { A'BC } \right ) } \right )=\frac { a\sqrt[] { 21 } } { 7 } $.