Câu hỏi

Cho hình chóp SABCD có đáy là hình thang, AB=2a, AD=DC=CB=a,SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SA=3a (minh họa như hình bên). Gọi M là trung điểm của AB. Khoảng cách giữa hai đường thẳng SBDM bằng:

  • A 3a4
  • B 3a2         
  • C 313a13
  • D 613a13

Phương pháp giải:

- Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau là khoảng cách từ đường thẳng này đến mặt phẳng song song với đường thẳng này và chứa đường thẳng kia.

- Đổi về khoảng cách từ đỉnh A.

- Chứng minh BC(SAC), từ đó dựng khoảng cách từ A đến (SBC).

- Sử dụng định lí Pytago và hệ thức lượng trong tam giác vuông để tính khoảng cách.

Lời giải chi tiết:

{CD=BM=aCDBM(gt) nên BCDM là hình bình hành (dhnb).

DMBC (2 cạnh đối của hình bình hành).

BC(SCD) DM(SBC)SB.

d(SB;DM)=d(DM;(SBC))=d(M;(SBC)).

Ta có: AM(SBC)=Bd(M;(SBC))d(A;(SBC))=MBAB=12.

d(M;(SBC))=12d(A;(SBC)).

Chứng minh tương tự ta có: ADCM là hình bình hành .

Khi đó ta có CM=12AB(=a), do đó ΔACB vuông tại C (định lí đường trung tuyến trong tam giác).

ACBC.

Ta có: {BCACBCSA(SA(ABCD)) BC(SAC).

Trong SAC kẻ AHSC(HSC) ta có:

{AHBC(BC(SAC))AHSC AH(SBC) d(A;(SBC))=AH d(DM;SB)=12AH.

Áp dụng định lí Pytago trong tam giác vuông ACD ta có:

AC=AB2BC2=4a2a2=a3.

Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông SAC(SA(ABCD)SAAC) ta có:

1AH2=1SA2+1AC2=19a2+13a2=49a2AH=3a2 

Vậy d(DM;SB)=12AH=3a4.

Chọn A.


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 11 - Xem ngay