Câu hỏi
Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ có AB=2a,AC=a,AA′=a√102,^BAC=1200. Hình chiếu vuông góc của C′lên mặt phẳng (ABC) là trung điểmcủa cạnh BC. Tính số đo góc giữa hai mặt phẳng (ABC) và (ACC′A′) ?
- A 750
- B 300
- C 450
- D 150
Phương pháp giải:
+) Áp dụng định lí Cosin trong tam giác tính HC.
+) Áp dụng định lí Pytago đảo chứng minh HA⊥CA
+) Chứng minh ^((ABC);(ACC′A′))=^(AH;AC′)
+) Sử dụng định lí Pytago tính C’H. Chứng minh tam giác C’AH vuông cân.
Lời giải chi tiết:
Gọi H là trung điểm của BC. Theo giả thiết ta có: C′H⊥(ABC)
Xét tam giác ABC có:
BC2=AB2+AC2−2.AB.AC.cos^BAC=4a2+a2−2.2a.a.(−12)=7a2⇒BC=a√7⇒HC=a√72cos^ACB=AC2+BC2−AB22.AC.BC=a2+7a2−4a22.a.a√7=2√7⇒AH2=AC2+HC2−2AC.HC.cos^ACH=a2+74a2−2.a.a√72.2√7=3a24⇒AH=a√32
Ta có: AH2+AC2=3a24+a2=7a24=HC2
ΔACHvuông tại A (Định lý Pi – ta – go đảo) ⇒HA⊥CA
Vì C′H⊥(ABC)⇒C′H⊥AC
⇒AC⊥(AHC′)⇒AC⊥AC′
Ta có:
(ABC)∩(ACC′A′)=ACAH⊥ACAC′⊥AC}⇒^((ABC);(ACC′A′))=^(AH;AC′)=^C′AH
(Vì C′H⊥(ABC)⇒C′H⊥AH⇒ΔC′HA vuông tại H ⇒^C′AH<900)
C′H⊥(ABC)⇒C′H⊥BC
Xét tam giác vuông CC′Hcó: C′H=√CC′2−HC2=√10a24−7a24=a√32
⇒C′H=AH⇒ΔC′AH vuông cân tại H ⇒^C′AH=450
Chọn C.