BÀI 3. HAI MẶT PHẲNG VUÔNG GÓC
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.
CÁC VÍ DỤ MINH HỌA
Cho hình chóp $S.ABC$ có đáy $ABC$ là tam giác vuông tại $B$, $AB=a$, $SA=a\sqrt3$ và $SA$ vuông góc với đáy. Xác định và tính góc giữa mặt phẳng $(SBC)$ và $(ABC)$.
(Hình 8)
Giải
Ta có $BC \perp SA$ (vì $SA \perp (ABC)$) và $BC \perp AB$ (do tam giác vuông tại $B$). Do đó $BC \perp (SAB)$ và $BC \perp SB$.
Giao tuyến $(SBC)\cap(ABC)$ là $BC$. Độ lớn góc giữa hai mặt phẳng bằng góc giữa các đường thẳng tương ứng vuông góc với giao tuyến, ví dụ góc giữa $(SBC)$ và $(ABC)$ bằng góc giữa $SB$ và $AB$ trên một mặt vuông góc với $BC$.
Trong tam giác $SAB$, $\tan \angle SBA = \dfrac{SA}{AB} = \sqrt3$, nên $\angle SBA = 60^\circ$. Vậy góc giữa hai mặt phẳng là $60^\circ$.
Cho hình chóp đều $S.ABCD$ có tất cả các cạnh bằng $a$. Gọi $M$ là trung điểm $SC$. Tính góc giữa mặt phẳng $(MBD)$ và $(ABCD)$.
(Hình 9)
Giải
Vì hình chóp đều nên $SO \perp (ABCD)$ tại tâm $O$; và $M$ là trung điểm $SC$. Dựa vào hình chiếu và tam giác vuông, suy ra góc giữa $(MBD)$ và $(ABCD)$ bằng $45^\circ$.
Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình thoi tâm $O$. Các tam giác $SAC$ và $SBD$ cắt tại $S$. Chứng minh:
- $(SAC) \perp (ABC)$;
- $(SAC) \perp (SBD)$.
(Hình 10)
Giải
a) Vì $SO\perp (ABC)$ và $SO\perp BD$, suy ra $(SAC)\perp(ABC)$.
b) Từ tính chất hình thoi và giao của hai mặt phẳng qua đường chéo, suy ra $(SAC)\perp(SBD)$.
Cho lăng trụ đứng lục giác đều có cạnh đáy bằng $a$, cạnh bên $2a$.
a) Tính diện tích xung quanh của lăng trụ.
b) Tính diện tích toàn phần của lăng trụ.
(Hình 11)
Giải
$S_{xq}=6a\cdot2a=12a^2$, $S_{đáy}=6\cdot\dfrac{\sqrt3}{4}a^2=\dfrac{3\sqrt3}{2}a^2$, nên $S_{tp}=12a^2+3\sqrt3\,a^2$.
Cho hình hộp $ABCDA'B'C'D'$ có tất cả các cạnh bằng $a$ và $\angle BAD=\angle BAA'=\angle DAA'=60^\circ$. Tính tổng diện tích các mặt của hình hộp.
(Hình 12)
Giải
Mỗi mặt là tam giác đều cạnh $a$, diện tích $\dfrac{\sqrt3}{4}a^2$, tổng cộng $S=3\sqrt3\,a^2$.
Cho hình chóp cụt tứ giác đều $ABCD A'B'C'D'$ có đáy lớn cạnh $2a$, đáy nhỏ cạnh $a$, cạnh bên $2a$. Tính đường cao của hình chóp cụt và các độ dài cần thiết.
(Hình 13)
Giải
$OC=a\sqrt2,\ OC'=\dfrac{a\sqrt2}{2}\Rightarrow CH=\sqrt{OC^2-OC'^2}=\dfrac{a\sqrt{14}}{2}$.
