ĐGNL ĐHQG Hà Nội - Tư duy định lượng - Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh aa. Cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Biết góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABCD) bằng 60 độ. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng 

9/20

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh aa. Cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Biết góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABCD) bằng 600. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng BD và SC.

\[\frac{{a\sqrt {30} }}{{12}}.\]

\[\frac{{a\sqrt {30} }}{6}.\]

\[\frac{{a\sqrt {30} }}{{15}}.\]

\[\frac{{a\sqrt {30} }}{{10}}.\]

Giải thích

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh aa. Cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Biết góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABCD) bằng 60 độ. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng BD (ảnh 1)

Ta có\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{BC \bot AB}\\{BC \bot SA}\end{array}} \right. \Rightarrow BC \bot (SAB)\)

Khi đó\[\widehat {\left( {\left( {SBC} \right);\left( {ABCD} \right)} \right)} = \widehat {SBA} = {60^0}\]

Suy ra\[SA = AB\tan {60^0} = a\sqrt 3 \]

Gọi O là tâm hình vuông ABCD ta có:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{BD \bot AC}\\{BD \bot SA}\end{array}} \right. \Rightarrow BD \bot (SAC)\)

Trong (SAC) dựng\[OM \bot SC\,\,\left( 1 \right)\] ta có \[OM \subset \left( {SAC} \right) \Rightarrow OM \bot BD\,\,\left( 2 \right)\]T ừ (1) và (2) suy ra OM là đường vuông góc chung BD và SC.

Ta có 

\[ \Rightarrow \frac{{SC}}{{CO}} = \frac{{SA}}{{MO}} \Rightarrow OM = \frac{{SA.OC}}{{SC}}\]

\[ = \frac{{a\sqrt 3 .\frac{{a\sqrt 2 }}{2}}}{{\sqrt {S{A^2} + A{C^2}} }} = \frac{{a\sqrt 6 }}{{2\sqrt 5 }} = \frac{{a\sqrt {30} }}{{10}}.\]

Đáp án cần chọn là: D