12 bài tập Góc giữa hai vectơ trong không gian – Tích vô hướng (có lời giải)

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Mặt bên ASB là tam giác vuông cân tại S và có cạnh AB=a

Giải thích

a) Vì ABCD là hình bình hành nên \(AB//CD\). Gọi \(E\) là điểm thuộc tia $A B$ sao cho \(\overrightarrow {BE}  = \overrightarrow {DC} \).

Ta có:

\((\overrightarrow {DC} ,\overrightarrow {BS} ) = (\overrightarrow {BE} ,\overrightarrow {BS} ) = \widehat {EBS}{\rm{. }}\) vuông cân (tại \(S\) ) nên SBA^=45°

Suy ra EBS^=180°45°=135°, hay (DC,BS)=135°.

Mặt khác, do \(AB = a\) nên \(AS = BS = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}\).

Từ đó ta có: DCBS =|DC||BS|cos(DC,BS)=aa22cos135°=a22222.

Vậy DCBS=a22

b) DCAS=ABAS=|AB||AS|cos(AB,AS)=aa22cos45°=a22.

c) Tam giác ASB cân tại \(S\) và \(M\) là trung điểm của cạnh $A B$ nên \(SM \bot AB\), hay \(\overrightarrow {MS}  \bot \overrightarrow {AB} \). Suy ra \(\overrightarrow {DC}  \cdot \overrightarrow {MS}  = \overrightarrow {AB}  \cdot \overrightarrow {MS}  = 0\).