Cho hình lăng trụ tam giác \(ABC.A'B'C'\) có đáy \(ABC\) là tam giác đều cạnh bằng \({\rm{a}}\), tam giác \(AB'C'\) cân tại \(A\), mặt phẳng \(\left( {AB'C'} \right)\) vuông góc với mặt phẳng \(\left( {A'B'C'} \right)\) và \(AA' = a\sqrt 3 \).

a) Chứng minh rằng \(BCC'B'\) là hình chữ nhật.

b) Tính theo a thể tích khối lăng trụ \(ABC \cdot A'B'C'\).

c) Tính góc giữa đường thẳng \(AA'\) và mặt phẳng \(\left( {A'B'C'} \right)\).

2. Phương pháp giải

a) Kẻ \(AH\) vuông góc với \(B'C'\) tại \(H\).Chứng minh \(AH \bot \left( {A'B'C'} \right) \Rightarrow B'C' \bot AH\)

Chứng minh \(B'C' \bot \left( {AA'H} \right) \Rightarrow B'C' \bot AA'\).

Kết hợp với \(BB'//AA'\) nên \(B'C' \bot BB'\) hay \(BCC'B'\) là hình chữ nhật.

b) Tính chiều cao \(AH = \sqrt {A{A^{{\rm{'}}2}} - A'{H^2}} \).

Tính thể tích khối lăng trụ \(ABC \cdot A'B'C'\) bằng \({S_{A'B'C'}} \cdot AH\).

c) Chứng minh góc giữa \(AA'\) và mặt phẳng \(\left( {A'B'C'} \right)\) là góc giữa hai đường thẳng \(AA'\) và \(A'H\), mà \(\left( {AA',A'H} \right) = \widehat {AA'H}\).

Xét tam giác \(AA'H\) vuông tại \(H\), ta có: \({\rm{cos}}\widehat {AA'H} = \frac{{A'H}}{{AA'}} \Rightarrow \widehat {AA'H}\).

Kết luận góc giữa đường thẳng \(AA'\) và mặt phẳng \(\left( {A'B'C'} \right)\)

3. Lời giải chi tiết

a) Kẻ \(AH\) vuông góc với \(B'C'\) tại \(H\) thì \(AH \bot \left( {A'B'C'} \right)\) và \(H\) là trung điểm của \(B'C'\), tam giác \(A'B'C'\) đều nên \(A'H \bot B'C'\) \( \Rightarrow B'C' \bot \left( {AA'H} \right) \Rightarrow B'C' \bot AA'\).

Mà \(BB'//AA'\) nên \(B'C' \bot BB'\) hay \(BCC'B'\) là hình chữ nhật.

b) Tam giác \(AA'H\) vuông tại \(H\), ta có:\(A'H = \frac{{a\sqrt 3 }}{2} \Rightarrow AH = \sqrt {A{A^{{\rm{'}}2}} - A'{H^2}} = \frac{{3a}}{2}\).

Thể tích khối lăng trụ \(ABC \cdot A'B'C'\) bằng \({S_{A'B'C'}} \cdot AH = \frac{{3{a^3}\sqrt 3 }}{8}\).

c) Vì \(A'H\) là hình chiếu vuông góc của \(AA'\) trên mặt phẳng \(\left( {A'B'C'} \right)\) nên góc giữa đường thẳng \(AA'\) và mặt phẳng \(\left( {A'B'C'} \right)\) là góc giữa hai đường thẳng \(AA'\) và \(A'H\), mà \(\left( {AA',A'H} \right) = \widehat {AA'H}\).

Tam giác \(AA'H\) vuông tại \(H\), ta có: \({\rm{cos}}\widehat {AA'H} = \frac{{A'H}}{{AA'}} = \frac{1}{2} \Rightarrow \widehat {AA'H} = {60^ \circ }\).

Vậy góc giữa đường thẳng \(AA'\) và mặt phẳng \(\left( {A'B'C'} \right)\) bằng \({60^ \circ }\).

Fqa.vn

Báo cáo nội dung câu hỏi

Khác

Bình luận (0)

Bạn cần đăng nhập để bình luận

Xác nhận

Bạn chắc chắn muốn xóa nội dung này ?

Gợi ý sách

Xem thêm

Bạn có câu hỏi cần được giải đáp?

Bộ sách liên quan

FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)

Điện thoại: 1900636019 Email: info@fqa.vn

Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.

Liên kết · Hỏi đáp bài tập · Giải bài tập SGK · Cẩm nang · Đề ôn luyện

hỗ trợ · Điều khoản & chính sách · Sitemap · Liên hệ · Hướng dẫn sử dụng · Đánh giá và góp ý · Dịch vụ FQA media

Tải ứng dụng FQA

Người chịu trách nhiệm quản lý nội dung: Nguyễn Tuấn Quang Giấy phép thiết lập MXH số 07/GP-BTTTT do Bộ Thông tin và Truyền thông cấp ngày 05/01/2024