Gọi M và N lần lượt là trung điểm của A'C' và A'B'
Đáp án A.
Cách 1: Gọi P là giao điểm của BN và A'B'=>P là trọng tâm ΔA'B'B .
Q là giao điểm của CM và A'C'=>Q là trọng tâm ΔA'C'C
⇒PQ//B'C' Ta có AB'C'∩BCMN=PQ .
Gọi H là trung điểm của B'C' và I là giao điểm của AH và PQ.
I là trung điểm của PQ.
Qua I kẻ đường thẳng vuông góc với BC, cắt BC và MN lần lượt tại J và K
=>J là trung điểm BC và K là trung điểm MN.
Ta có AB'=AC'⇒ΔAB'C' cân tại A⇒AH⊥BC⇒AI⊥PQ .
Lại có IJ⊥PQ⇒ Góc giữa AB'C'và BCMN là góc giữa IJ và IA.
Ta có:
AC'=AC2+CC'2=232+22=4
⇒AH=AC'2−HC'2=42−32=13⇒AI=23AH=2133
BN=BB'2+B'N2=22+32=7
KJ=NE=BN2−EB2=7−34=52⇒IJ=23KJ=53
Lại có AJ=23.32=3
Trong ΔAIJ :
cosAIJ^=IJ2+IA2−AJ22.IJ.IA=259+4.139−92.53.2133=−1365 .
Cosin của góc giữa AB'C' và BCMN là 1365
Cách 2: (Tọa độ hóa)
Gọi T là trung điểm AC. Đặt M=0;0;0,B'3;0;0,C'0;3;0,T0;0;2
⇒A0;−3;2,B3;0;2,C0;3;2⇒MB→=3;0;2,MC→=0;3;2
n→=MB→,MC→=23;6;63là một vecto pháp tuyến của .
Lại có AB'→=3;3;−2,AC'→=0;23;−2
⇒n'→=AB→,AC→'=23;6;63là một vecto pháp tuyến của AB'C' .
Gọi α là góc giữa AB'C' và MNBC .
Ta có:
cosα=cosn→;n'→^=−23.23+−6.6+33.63−232+−62+332.232+62+632=1365