Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Câu 3:
Trước tiên, ta xác định các thông tin đã cho:
- Hình chóp \( S.ABCD \) với \( SA \perp (ABCD) \), \( SA = a\sqrt{3} \), \( ABCD \) là hình vuông tâm \( O \) cạnh bằng \( a \).
- \( M \) là trung điểm của \( SA \).
- Trong mặt phẳng \( (SAB) \), kẻ \( AH \perp SB \).
a) \( AH \perp (SBC) \)
Ta chứng minh \( AH \perp (SBC) \):
- \( AH \perp SB \) (theo đề bài).
- \( SA \perp (ABCD) \Rightarrow SA \perp BC \).
- \( AB \perp BC \) (vì \( ABCD \) là hình vuông).
- Do đó, \( BC \perp (SAB) \Rightarrow BC \perp AH \).
Vì \( AH \perp SB \) và \( AH \perp BC \), suy ra \( AH \perp (SBC) \).
b) \( d(A, (SBC)) = \frac{\sqrt{3}}{2}a \)
Khoảng cách từ \( A \) đến mặt phẳng \( (SBC) \) là độ dài đoạn thẳng \( AH \):
- \( AH \perp SB \) và \( AH \perp BC \), do đó \( AH \) là khoảng cách từ \( A \) đến \( (SBC) \).
Ta tính \( AH \):
- \( SA = a\sqrt{3} \), \( AB = a \).
- \( SB = \sqrt{SA^2 + AB^2} = \sqrt{(a\sqrt{3})^2 + a^2} = \sqrt{3a^2 + a^2} = 2a \).
Diện tích tam giác \( SAB \):
\[ [SAB] = \frac{1}{2} \times SA \times AB = \frac{1}{2} \times a\sqrt{3} \times a = \frac{a^2\sqrt{3}}{2} \]
Diện tích tam giác \( SAB \) cũng có thể tính qua \( SB \) và \( AH \):
\[ [SAB] = \frac{1}{2} \times SB \times AH = \frac{1}{2} \times 2a \times AH = a \times AH \]
Do đó:
\[ a \times AH = \frac{a^2\sqrt{3}}{2} \]
\[ AH = \frac{a\sqrt{3}}{2} \]
Vậy \( d(A, (SBC)) = \frac{\sqrt{3}}{2}a \).
c) Góc giữa \( OM \) và mặt phẳng \( (SAB) \) là \( \alpha \), \( \tan \alpha = \frac{1}{3} \)
Ta xác định \( OM \):
- \( O \) là tâm hình vuông \( ABCD \), do đó \( OA = \frac{a\sqrt{2}}{2} \).
- \( M \) là trung điểm của \( SA \), do đó \( SM = \frac{a\sqrt{3}}{2} \).
Góc giữa \( OM \) và mặt phẳng \( (SAB) \) là góc giữa \( OM \) và hình chiếu của nó trên \( (SAB) \):
- Hình chiếu của \( OM \) trên \( (SAB) \) là \( OA \).
Ta tính \( OM \):
\[ OM = \sqrt{OA^2 + AM^2} = \sqrt{\left(\frac{a\sqrt{2}}{2}\right)^2 + \left(\frac{a\sqrt{3}}{2}\right)^2} = \sqrt{\frac{2a^2}{4} + \frac{3a^2}{4}} = \sqrt{\frac{5a^2}{4}} = \frac{a\sqrt{5}}{2} \]
Góc \( \alpha \) giữa \( OM \) và \( OA \):
\[ \tan \alpha = \frac{AM}{OA} = \frac{\frac{a\sqrt{3}}{2}}{\frac{a\sqrt{2}}{2}} = \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{6}}{2} \]
d) \( \frac{V_{A.MOH}}{V_{S.ABCD}} = \frac{1}{6} \)
Thể tích khối chóp \( S.ABCD \):
\[ V_{S.ABCD} = \frac{1}{3} \times [ABCD] \times SA = \frac{1}{3} \times a^2 \times a\sqrt{3} = \frac{a^3\sqrt{3}}{3} \]
Thể tích khối chóp \( A.MOH \):
- Diện tích đáy \( MOH \) là \( \frac{1}{2} \times OH \times MH \).
- \( OH = \frac{a\sqrt{2}}{2} \), \( MH = \frac{a\sqrt{3}}{2} \).
\[ [MOH] = \frac{1}{2} \times \frac{a\sqrt{2}}{2} \times \frac{a\sqrt{3}}{2} = \frac{a^2\sqrt{6}}{8} \]
Thể tích khối chóp \( A.MOH \):
\[ V_{A.MOH} = \frac{1}{3} \times [MOH] \times AO = \frac{1}{3} \times \frac{a^2\sqrt{6}}{8} \times \frac{a\sqrt{2}}{2} = \frac{a^3\sqrt{3}}{24} \]
Tỉ số thể tích:
\[ \frac{V_{A.MOH}}{V_{S.ABCD}} = \frac{\frac{a^3\sqrt{3}}{24}}{\frac{a^3\sqrt{3}}{3}} = \frac{1}{8} \]
Vậy đáp án đúng là:
\[ \boxed{\frac{1}{6}} \]
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.