Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Tính góc giữa 2 mặt phẳng

cho hình chóp sabcd có đáy abc là hình chữ nhật và ab = 2a ad = a√3 sa = a và sa vuông góc với đáy tính góc giữa 2 mặt phẳng
xem nó bao nhiêu độ
(sb ,abcd))
(sa ,abcd))
(sc ,abcd))
(sd ,abcd))
1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
43
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để tính góc giữa các mặt phẳng trong hình chóp SABCD, ta cần hiểu rõ hình dạng của nó và tính các vectơ pháp tuyến của các mặt phẳng liên quan.

1. **Tính toán tọa độ các điểm:**
- Giả sử điểm A tọa độ là (0, 0, 0).
- Điểm B: (2a, 0, 0)
- Điểm C: (2a, a, 0)
- Điểm D: (0, a, 0)
- Điểm S: (a, a/√3, a) (cách tính này xuất phát từ điều kiện SA = a và SA vuông góc với mặt phẳng ABCD).

2. **Tính vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ABCD:**
Mặt phẳng ABCD là mặt phẳng chứa các điểm A, B, C, D.
- Tính hai vectơ trong mặt phẳng ABCD:
\(\vec{AB} = (2a, 0, 0) - (0, 0, 0) = (2a, 0, 0)\)
\(\vec{AD} = (0, a, 0) - (0, 0, 0) = (0, a, 0)\)

- Tích có hướng \(\vec{AB} \times \vec{AD}\) sẽ cho vectơ pháp tuyến \(\vec{n_{ABCD}}\):
\[
\vec{n_{ABCD}} = \begin{vmatrix}
\hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\
2a & 0 & 0 \\
0 & a & 0
\end{vmatrix} = (0, 0, 2a \cdot a) = (0, 0, 2a^2)
\]

Như vậy, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng ABCD là \((0, 0, 2a^2)\).

3. **Tính vectơ pháp tuyến của mặt phẳng SAB:**
- Lấy hai vectơ \(\vec{SA}\) và \(\vec{SB}\):
\[
\vec{SA} = \begin{pmatrix}
0 \\
0 \\
0
\end{pmatrix} - \begin{pmatrix}
a \\
\frac{a}{\sqrt{3}} \\
a
\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}
-a \\
-\frac{a}{\sqrt{3}} \\
-a
\end{pmatrix}
\]
\[
\vec{SB} = \begin{pmatrix}
2a \\
0 \\
0
\end{pmatrix} - \begin{pmatrix}
a \\
\frac{a}{\sqrt{3}} \\
a
\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}
a \\
-\frac{a}{\sqrt{3}} \\
-a
\end{pmatrix}
\]

- Tính tích có hướng \(\vec{n_{SAB}} = \vec{SA} \times \vec{SB}\):
\[
\vec{n_{SAB}} = \begin{vmatrix}
\hat{i} & \hat{j} & \hat{k} \\
-a & -\frac{a}{\sqrt{3}} & -a \\
a & -\frac{a}{\sqrt{3}} & -a
\end{vmatrix} = \left(\frac{2a^2}{\sqrt{3}}, 0, -\frac{a^2}{\sqrt{3}}\right)
\]

4. **Tính góc giữa hai mặt phẳng:**
Sử dụng công thức tính góc giữa hai mặt phẳng:
\[
\cos \theta = \frac{| \vec{n_1} \cdot \vec{n_2} |}{|\vec{n_1}||\vec{n_2}|}
\]
Với \(\vec{n_{ABCD}} = (0, 0, 2a^2)\) và \(\vec{n_{SAB}} = \left( \frac{2a^2}{\sqrt{3}}, 0, -\frac{a^2}{\sqrt{3}} \right)\):
- Tính tích vô hướng:
\[
\vec{n_{ABCD}} \cdot \vec{n_{SAB}} = 0 \cdot \frac{2a^2}{\sqrt{3}} + 0 \cdot 0 + 2a^2 \cdot -\frac{a^2}{\sqrt{3}} = -\frac{2a^4}{\sqrt{3}}
\]

- Tính độ dài của các vectơ:
\[
|\vec{n_{ABCD}}| = \sqrt{(0)^2 + (0)^2 + (2a^2)^2} = 2a^2
\]
\[
|\vec{n_{SAB}}| = \sqrt{\left(\frac{2a^2}{\sqrt{3}}\right)^2 + 0^2 + \left(-\frac{a^2}{\sqrt{3}}\right)^2} = \sqrt{\frac{4a^4}{3} + \frac{a^4}{3}} = \sqrt{\frac{5a^4}{3}} = \frac{a^2\sqrt{5}}{\sqrt{3}}
\]

5. **Thay vào công thức:**
\[
\cos \theta = \frac{\frac{2a^4}{\sqrt{3}}}{2a^2 \cdot \frac{a^2\sqrt{5}}{\sqrt{3}}} = \frac{2a^4}{2a^4} = 1
\]

Vậy góc giữa hai mặt phẳng là:
\[
\theta = 0^\circ
\]

Nếu bạn cần những phép toán tương tự cho các mặt phẳng còn lại (SB - ABCD, SC - ABCD, SD - ABCD), quy trình cũng sẽ tương tự nhưng lưu ý đến tọa độ các điểm liên quan.
1
0
Chou
09/01 21:07:17
+5đ tặng
Vì SA vuông góc với mặt phẳng (ABCD), nên:
Hình chiếu của SB lên (ABCD) là AB.
Hình chiếu của SA lên (ABCD) là điểm A.
Hình chiếu của SC lên (ABCD) là AC.
Hình chiếu của SD lên (ABCD) là AD.
(SB, (ABCD)) = (SB, AB):
Tam giác SAB vuông tại A (SA ⊥ (ABCD)).
tan(∠SBA) = SA/AB = a / 2a = 1/2
∠SBA = arctan(1/2) ≈ 26.57°
(SA, (ABCD)) = (SA, A):
Vì SA vuông góc với (ABCD), góc giữa SA và (ABCD) là 90°.
(SC, (ABCD)) = (SC, AC):
Tam giác SAC vuông tại A (SA ⊥ (ABCD)).
AC² = AB² + BC² = AB² + AD² = (2a)² + (a√3)² = 4a² + 3a² = 7a²
AC = a√7
tan(∠SCA) = SA/AC = a / (a√7) = 1/√7 = √7/7
∠SCA = arctan(√7/7) ≈ 20.7°
(SD, (ABCD)) = (SD, AD):
Tam giác SAD vuông tại A (SA ⊥ (ABCD)).
tan(∠SDA) = SA/AD = a / (a√3) = 1/√3 = √3/3
∠SDA = arctan(√3/3) = 30°

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
Gửi câu hỏi
×