ĐGNL ĐHQG Hà Nội - Tư duy định lượng - Góc giữa hai mặt phẳng

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm I, cạnh a, góc 

8/22

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm I, cạnh a, góc \(\widehat {BAD} = {60^0},SA = SB = SD = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\). Gọi \[\varphi \] là góc giữa hai mặt phẳng (SBD) và (ABCD). Mệnh đề nào sau đây đúng?

\[\tan \varphi = \sqrt 5 .\]

\[\tan \varphi = \frac{{\sqrt 5 }}{5}.\]

\[\tan \varphi = \frac{{\sqrt 3 }}{2}.\]

\[\varphi = {45^0}.\]

Giải thích

Từ giả thiết suy ra tam giác ABD đều cạnh aa.

Gọi H là hình chiếu của SS trên mặt phẳng (ABCD).

Do SA=SB=SD nên suy ra H là tâm của tam gác đều ABD.

Suy ra

\[AH = \frac{2}{3}AI = \frac{2}{3}.\frac{{a\sqrt 3 }}{2} = \frac{{a\sqrt 3 }}{3},HI = \frac{1}{3}AI = \frac{1}{3}\frac{{a\sqrt 3 }}{2} = \frac{{a\sqrt 3 }}{6}\]

và\[SH = \sqrt {S{A^2} - A{H^2}} = \frac{{a\sqrt {15} }}{6}.\]

Vì ABCD là hình thoi nên \[HI \bot BD\]. Tam giác SBD cân tại S nên\[SI \bot BD\].  Do đó\[\widehat {\left( {SBD} \right);\left( {ABCD} \right)} = \widehat {\left( {SI;AI} \right)} = \widehat {SIH}.\]

Trong tam vuông SHI, có\[\tan \widehat {SIH} = \frac{{SH}}{{HI}} = \sqrt 5 .\]

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm I, cạnh a, góc  (ảnh 1)

Đáp án cần chọn là: A