Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy là hình vuông cạnh \(a\), mặt bên \(SAB\) là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy (minh họa như hình vẽ bên). Khoảng cách từ \(C\) đến mặt phẳng \(\left( {SBD} \right)\) bằng

Câu 351466: Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy là hình vuông cạnh \(a\), mặt bên \(SAB\) là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy (minh họa như hình vẽ bên). Khoảng cách từ \(C\) đến mặt phẳng \(\left( {SBD} \right)\) bằng

A. \(\dfrac{{\sqrt {21} a}}{{28}}\).

B. \(\dfrac{{\sqrt {21} a}}{{14}}\)

C. \(\dfrac{{\sqrt 2 a}}{2}\).

D. \(\dfrac{{\sqrt {21} a}}{7}\).

Câu hỏi : 351466

Quảng cáo

Phương pháp giải:

+ Xác định chiều cao dựa vào \(\left\{ \begin{array}{l}\left( P \right) \bot \left( Q \right)\\\left( P \right) \cap \left( Q \right) = d\\a \bot d;a \subset \left( P \right)\end{array} \right. \Rightarrow a \bot \left( Q \right)\)

+ Sử dụng: \(\dfrac{{d\left( {A;\left( P \right)} \right)}}{{d\left( {B;\left( P \right)} \right)}} = \dfrac{{AM}}{{BM}}\) với \(M\) là giao điểm của đường thẳng \(AB\) với mặt phẳng \(\left( P \right)\)

+ \(d\left( {A;\left( P \right)} \right) = AH\) với \(H\) là hình chiếu của \(A\) trên \(\left( P \right)\)

+ Sử dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông để tính toán.

Đáp án : D
(0) bình luận (0) lời giải
Giải chi tiết:

Gọi \(H\) là trung điểm của \(AB\)\( \Rightarrow SH \bot AB\) mà \(\left\{ \begin{array}{l}\left( {SAB} \right) \bot \left( {ABCD} \right)\\\left( {SAB} \right) \cap \left( {ABCD} \right) = AB\end{array} \right.\) nên \(SH \bot \left( {ABCD} \right)\)

Gọi \(O = AC \cap BD\).

Ta có \(\left\{ \begin{array}{l}AC \cap \left( {SBD} \right) = O\\AO = OC\end{array} \right. \Rightarrow d\left( {C,\left( {SBD} \right)} \right) = d\left( {A,\left( {SBD} \right)} \right)\).

Lại có \(\left\{ \begin{array}{l}AH \cap \left( {SBD} \right) = B\\AB = 2HB\end{array} \right. \Rightarrow d\left( {A,\left( {SBD} \right)} \right) = 2d\left( {H,\left( {SBD} \right)} \right)\).

Vậy \(\dfrac{{d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right)}}{{d\left( {H;\left( {SBD} \right)} \right)}} = 2\)

Kẻ \(HM \bot BD\) \(\left( {M \in BD} \right)\), kẻ \(HK \bot SM\) tại \(K\)

Ta có \(\left\{ \begin{array}{l}BD \bot HM\\BD \bot SH\left( {do\,SH \bot \left( {ABCD} \right)} \right)\end{array} \right. \Rightarrow BD \bot \left( {SHM} \right) \Rightarrow BD \bot HK\)

Lại có \(HK \bot SM \Rightarrow HK \bot \left( {SBD} \right)\) tại \(K\) \( \Rightarrow HK = d\left( {H;\left( {SBD} \right)} \right)\).

Vì \(ABCD\) là hình vuông nên \(AO \bot BD\) mà \(HM \bot BD \Rightarrow HM//AO\)

Lại có \(H\) là trung điểm \(AB\) nên \(M\) là trung điểm \(BO \Rightarrow HM\) là đường trung bình của tam giác \(ABO \Rightarrow HM = \dfrac{{AO}}{2}\) \( = \dfrac{1}{2}\dfrac{{a\sqrt 2 }}{2} = \dfrac{{a\sqrt 2 }}{4}\)

Xét tam giác \(SMH\) vuông tại \(H\) , ta có

\(HM = \dfrac{{a\sqrt 2 }}{4}\), \(SM = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\) nên

\(\dfrac{1}{{H{K^2}}} = \dfrac{1}{{S{H^2}}} + \dfrac{1}{{H{M^2}}} = \dfrac{{28}}{{3{a^2}}}\)\( \Rightarrow HK = \dfrac{{a\sqrt {21} }}{{14}} \Rightarrow \)\(d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right) = \dfrac{{a\sqrt {21} }}{7}\).

Lời giải sai Bình thường Khá hay Rất Hay
- Mẹo : Viết lời giải với bộ công thức đầy đủ tại đây

Xem bình luận

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.