Câu hỏi
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a và độ dài cạnh bên SA = SB = SC = b. Gọi G là trọng tâm của tam giác ABC. Độ dài đoạn thẳng SG bằng
- A \(\frac{\sqrt{9{{b}^{2}}+3{{a}^{2}}}}{3}.\)
- B \(\frac{\sqrt{{{b}^{2}}-3{{a}^{2}}}}{3}.\)
- C \(\frac{\sqrt{9{{b}^{2}}-3{{a}^{2}}}}{3}.\)
- D \(\frac{\sqrt{{{b}^{2}}+3{{a}^{2}}}}{3}.\)
Phương pháp giải:
Sử dụng lý thuyết của đường thẳng vuông góc với mặt phẳng và định lý Pytago
Lời giải chi tiết:
Vì SA = SB = SC và G là trọng tâm tam giác ABC
Suy ra G là chân đường cao kẻ từ đỉnh S xuống mặt phẳng (ABC).
Gọi M là trung điểm của BC suy ra \(BM=CM=\frac{BC}{2}=\frac{a}{2}.\)
Tam giác ABC đều cạnh a, có \(GM=\frac{AM}{3}=\frac{a\sqrt{3}}{2}.\frac{1}{3}=\frac{a\sqrt{3}}{6}.\)
Tam giác SBM vuông tại M, có \(SM=\sqrt{S{{B}^{2}}-M{{B}^{2}}}=\sqrt{{{b}^{2}}-\frac{{{a}^{2}}}{4}}.\)
Tam giác SGM vuông tại G, có \(SG=\sqrt{S{{M}^{2}}-G{{M}^{2}}}=\sqrt{{{b}^{2}}-\frac{{{a}^{2}}}{4}-\frac{{{a}^{2}}}{12}}=\frac{\sqrt{9{{b}^{2}}-3{{a}^{2}}}}{3}.\)
Chọn C.