Để tìm số đo của góc giữa hai đường thẳng \( IJ \) và \( CD \), ta cần thực hiện các bước sau:
1. Xác định vị trí các điểm và các đoạn thẳng:
- Hình chóp \( S.ABCD \) có tất cả các cạnh đều bằng \( a \), do đó \( SA = SB = SC = SD = AB = BC = CD = DA = a \).
- Điểm \( I \) là trung điểm của \( SC \), do đó \( SI = IC = \frac{a}{2} \).
- Điểm \( J \) là trung điểm của \( BC \), do đó \( BJ = JC = \frac{a}{2} \).
2. Tìm tọa độ các điểm:
Để đơn giản hóa, ta đặt hệ trục tọa độ với:
- \( A(0, 0, 0) \)
- \( B(a, 0, 0) \)
- \( D(0, a, 0) \)
- \( C(a, a, 0) \)
- \( S \) nằm trên trục \( z \) với \( S(0, 0, a) \).
Từ đó, ta có:
- \( I \) là trung điểm của \( SC \), nên \( I\left(\frac{a}{2}, \frac{a}{2}, \frac{a}{2}\right) \).
- \( J \) là trung điểm của \( BC \), nên \( J\left(a, \frac{a}{2}, 0\right) \).
3. Tính vector chỉ phương của \( IJ \) và \( CD \):
- Vector \( \overrightarrow{IJ} = \left(a - \frac{a}{2}, \frac{a}{2} - \frac{a}{2}, 0 - \frac{a}{2}\right) = \left(\frac{a}{2}, 0, -\frac{a}{2}\right) \).
- Vector \( \overrightarrow{CD} = (0 - a, a - a, 0 - 0) = (-a, 0, 0) \).
4. Tính góc giữa hai vector:
Góc giữa hai vector \( \overrightarrow{IJ} \) và \( \overrightarrow{CD} \) được tính bằng công thức:
\[
\cos \theta = \frac{\overrightarrow{IJ} \cdot \overrightarrow{CD}}{\|\overrightarrow{IJ}\| \cdot \|\overrightarrow{CD}\|}
\]
- Tích vô hướng \( \overrightarrow{IJ} \cdot \overrightarrow{CD} = \frac{a}{2} \cdot (-a) + 0 \cdot 0 + (-\frac{a}{2}) \cdot 0 = -\frac{a^2}{2} \).
- Độ dài \( \|\overrightarrow{IJ}\| = \sqrt{\left(\frac{a}{2}\right)^2 + 0^2 + \left(-\frac{a}{2}\right)^2} = \sqrt{\frac{a^2}{4} + \frac{a^2}{4}} = \frac{a}{\sqrt{2}} \).
- Độ dài \( \|\overrightarrow{CD}\| = \sqrt{(-a)^2 + 0^2 + 0^2} = a \).
Thay vào công thức:
\[
\cos \theta = \frac{-\frac{a^2}{2}}{\frac{a}{\sqrt{2}} \cdot a} = \frac{-\frac{a^2}{2}}{\frac{a^2}{\sqrt{2}}} = -\frac{\sqrt{2}}{2}
\]
Do đó, \( \theta = 135^\circ \).
Vậy, số đo của góc giữa \( IJ \) và \( CD \) là \( 135^\circ \).