31 câu trắc nghiệm Toán 12 Kết nối tri thức Bài 3. Công thức tính góc trong không gian có đáp án

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông có độ dài đường chéo bằng a√2 và SA vuông góc với mặt phẳng ABCD

11/31

Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình vuông có độ dài đường chéo bằng \(a\sqrt 2 \) và \(SA\) vuông góc với mặt phẳng \(\left( {ABCD} \right)\). Gọi \(\alpha \) là góc giữa hai mặt phẳng \(\left( {SBD} \right)\) và \(\left( {ABCD} \right)\). Chọn hệ trục tọa độ \[Oxyz\] như hình vẽ. Nếu \(\tan \alpha  = \sqrt 2 \) thì góc giữa hai mặt phẳng \(\left( {SAC} \right)\) và \(\left( {SBC} \right)\) bằng

300

600

450

900

Giải thích

Chọn B

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông có độ dài đường chéo bằng a√2 và SA vuông góc với mặt phẳng ABCD (ảnh 1)

Gọi \(I = AC \cap BD\).

Hình vuông \(ABCD\) có độ dài đường chéo bằng \(a\sqrt 2 \) suy ra hình vuông đó có cạnh bằng \(a\).

Ta có \[\left\{ \begin{array}{l}\left( {SBD} \right) \cap \left( {ABCD} \right) = BD\\SI \bot BD\\AI \bot BD\end{array} \right.\]\[ \Rightarrow \widehat {\left( {\left( {SBD} \right);\,\left( {ABCD} \right)} \right)} = \widehat {\left( {SI;\,AI} \right)} = \widehat {SIA}\].

Ta có \(\tan \alpha  = \tan \widehat {SIA} = \frac{{SA}}{{AI}} \Leftrightarrow SA = a\).

Chọn hệ trục tọa độ \[Oxyz\] như hình vẽ. Ta có \(A\left( {0;\,0;\,0} \right)\), \(B\left( {a;\,0;\,0} \right)\), \(C\left( {a;\,a;\,0} \right)\), \(S\left( {0;\,0;\,a} \right)\).

Khi đó \(\overrightarrow {SA}  = \left( {0;\,0;\, - a} \right)\); \(\overrightarrow {SC}  = \left( {a;\,a;\, - a} \right)\); \(\overrightarrow {SB}  = \left( {a;\,0;\, - a} \right)\).

Mặt phẳng \(\left( {SAC} \right)\) có vectơ pháp tuyến \({\vec n_1} = \left( { - 1;\,1;\,0} \right)\).

Mặt phẳng \(\left( {SBC} \right)\) có vectơ pháp tuyến \({\vec n_2} = \left( {1;\,0;\,1} \right)\).

Suy ra cosSAC;SBC^=n→1.n→2n→1.n→2=12.2=12⇒SAC;SBC^=60°