Câu hỏi: Cho hình thang vuông ABCD có , M là điểm bất kì thuộc đoạn thẳng AD.
a) Xác định vị trí điểm M để hai đường thẳng BM và CM vuông góc với nhau.
b) Gọi S là điểm thuộc đường thẳng vuông góc với mp(ABC) kẻ từ điểm M sao cho SM = AM. Xét mặt phẳng (P) đi qua M và vuông góc với SA. Thiết diện của hình chóp S. ABCD cắt bởi (P) là hình gì? Tính diện tích thiết diện thu được theo a và x, ở đây .
a) Xác định vị trí điểm M để hai đường thẳng BM và CM vuông góc với nhau.
b) Gọi S là điểm thuộc đường thẳng vuông góc với mp(ABC) kẻ từ điểm M sao cho SM = AM. Xét mặt phẳng (P) đi qua M và vuông góc với SA. Thiết diện của hình chóp S. ABCD cắt bởi (P) là hình gì? Tính diện tích thiết diện thu được theo a và x, ở đây
Lời giải chi tiết
A) Đặt thì .
Dễ thấy
Hai đường thẳng BM và CM vuông góc với nhau khi và chỉ khi
Vậy có hai vị trí của M để MB và MC vuông góc với nhau.
b) Vì nên (định lí ba đường vuông góc). Mặt khác nên (P) // AB.
Do MA = MS, (P) đi qua M và nên (P) cắt SA tại trung điểm A1 của SA. Từ đó (P) cắt (SAB) theo giao tuyến A1B1 với A1B1 // AB; (P) cắt (ABCD) theo giao tuyến MN song song với AB. Như vậy, thiết diện của hình chóp S. ABCD khi cắt bởi mp(P) là hình thang vuông M A1B1N (tứ giác M A1B1N là hình thang vuông MN // A1B1, ngoài ta nên , tức là )
Gọi I là giao điểm của AD và BC thì IA = 6a. Ta có
Vậy
.
A) Đặt
Dễ thấy
Hai đường thẳng BM và CM vuông góc với nhau khi và chỉ khi
Vậy có hai vị trí của M để MB và MC vuông góc với nhau.
b) Vì
Do MA = MS, (P) đi qua M và
Gọi I là giao điểm của AD và BC thì IA = 6a. Ta có
Vậy