Câu hỏi

Cho tứ diện ABCD có tam giác BCD đều cạnh a, AB vuông góc với mặt phẳng (BCD), AB = 2a. M là trung điểm của đoạn AD, gọi \(\varphi \) là góc giữa CM và mặt phẳng BCD. Khi đó:

  • A \(\tan \varphi  = \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}\)
  • B \(\tan \varphi  = \dfrac{{2\sqrt 3 }}{3}\)
  • C \(\tan \varphi  = \dfrac{{3\sqrt 2 }}{2}\)
  • D \(\tan \varphi  = \dfrac{{\sqrt 6 }}{2}\)

Phương pháp giải:

- Gọi N là trung điểm của BD. Chứng minh \(MN \bot \left( {BCD} \right)\).

- Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng là góc giữa đường thẳng và hình chiếu của đường thẳng trên mặt phẳng đó.

- Sử dụng tỉ số lượng giác của góc nhọn trong tam giác vuông để tính góc.

Lời giải chi tiết:

Gọi N là trung điểm của BD, ta có MN là đường trung bình của tam giác ABD nên MN // AB và \(MN = \dfrac{1}{2}AB = a.\)

Mà \(AB \bot \left( {BCD} \right)\,\,\left( {gt} \right)\) nên \(MN \bot \left( {BCD} \right)\), do đó CN là hình chiếu của CM lên (BCD)

\( \Rightarrow \angle \left( {CM;\left( {BCD} \right)} \right) = \angle \left( {CM;CN} \right) = \angle MCN = \varphi \).

Vì tam giác BCD đều cạnh a nên \(CN = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\).

Ta có: \(MN \bot \left( {BCD} \right) \Rightarrow MN \bot CN\) \( \Rightarrow \Delta CMN\) vuông tại N.

Vậy \(\tan \varphi  = \tan \angle MCN = \dfrac{{MN}}{{CN}} = a:\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} = \dfrac{{2\sqrt 3 }}{3}\).

Chọn B.


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 11 - Xem ngay