Trả lời câu hỏi 54 - Mục câu hỏi trắc nghiệm trang 117

1. Nội dung câu hỏi

Cho khối tứ diện đều cạnh . Tính:

a) Khoảng cách giữa hai đường thẳng .

b) Chiều cao và thể tích của khối tứ diện đều .

c) Côsin của góc giữa đường thẳng và mặt phẳng .

d) Côsin của số đo góc nhị diện .


2. Phương pháp giải

a) Gọi lần lượt là trung điểm của . Ta chứng minh là đường vuông góc chưng của hai đường thẳng , từ đó khoảng cách cần tìm là đoạn thẳng .

b) Gọi là hình chiếu của trên . Ta chứng minh được rằng là tâm đường tròn ngoại tiếp của tam giác đều . Từ đó tính được , sử dụng định lí Pythagore, ta tính được chiều cao của khối chóp.

Công thức tính thể tích khối chóp: , với là diện tích đáy, là chiều cao của khối chóp.

c) Chứng minh rằng góc giữa là góc , do đó để tính cosin của góc giữa , ta cần tính .

d) Chứng minh rằng góc là góc phẳng nhị diện của góc nhị diện . Do vậy, để tính côsin của số đo góc nhị diện , ta tính , và sử dụng định lí cos để tính giá trị này.

 

3. Lời giải chi tiết

a) Gọi lần lượt là trung điểm của . Do là tứ diện đều, ta suy ra các tam giác , , , là các tam giác đều.

Tam giác đều có là trung điểm của , nên ta có . Chứng minh tương tự ta có .

Như vậy, do , nên , điều này suy ra . Chứng minh tương tự, ta cũng suy ra .

Vậy là đường vuông góc chưng của hai đường thẳng , từ đó khoảng cách giữa là đoạn thẳng .

Tam giác đều cạnh , đường cao nên ta có . Tương tự, ta cũng có

là trung điểm của nên .

Tam giác vuông tại , nên.

Vậy khoảng cách giữa hai đường thẳng bằng .

b) Gọi là hình chiếu của trên . Ta có là đường cao của tứ diện .

Do là tứ diện đều, nên là tâm đường tròn ngoại tiếp của tam giác . Do là tam giác đều, nên cũng là trọng tâm của tam giác . Mà là trung điểm của , nên ta có .

Tam giác đều cạnh , đường cao nên ta có

Suy ra .

Tam giác vuông tại , nên

Vậy chiều cao của tứ diện đều là .

Do đáy là tam giác đều cạnh , nên diện tích đáy của tứ diện là .

Vậy thể tích của khối tứ diện .

c) Do là hình chiếu của trên , nên góc giữa là góc .

Tam giác vuông tại , nên ta có .

Vậy côsin góc giữa đường thẳng và mặt phẳng .

d) Theo câu a, ta có , nên là góc phẳng nhị diện của góc nhị diện .

Áp dụng định lí cos trong tam giác , ta có

.

Vậy côsin của số đo góc nhị diện bằng .

Fqa.vn
Bình chọn:
0/5 (0 đánh giá)
Bình luận (0)
Bạn cần đăng nhập để bình luận

Chương bài liên quan

Bạn có câu hỏi cần được giải đáp?
logo footer
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
Location Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.
Tải ứng dụng FQA
app store ch play
Người chịu trách nhiệm quản lý nội dung: Nguyễn Tuấn Quang Giấy phép thiết lập MXH số 07/GP-BTTTT do Bộ Thông tin và Truyền thông cấp ngày 05/01/2024
Copyright © 2023 fqa.vn All Rights Reserved
gift-box
survey
survey
Đặt câu hỏi