Câu hỏi
Cho hình chóp đều \(S.ABCD\) có tất cả các cạnh đều bằng \(a\). Gọi \(\varphi \) là góc giữa hai mặt phẳng \(\left( SBD \right)\) và \(\left( SCD \right)\). Mệnh đề nào sau đây đúng?
- A
\(\tan \varphi =\sqrt{6}.\)
- B
\(\tan \varphi =\frac{\sqrt{2}}{2}.\)
- C
\(\tan \varphi =\frac{\sqrt{3}}{2}.\)
- D \(\tan \varphi =\sqrt{2}.\)
Phương pháp giải:
Sử dụng phương pháp xác định góc giữa hai mặt phẳng và áp dụng các hệ thức lượng trong tam giác vuông
Lời giải chi tiết:
Gọi \(O=AC\cap BD\). Do hình chóp \(S.ABCD\) đều nên \(SO\bot \left( ABCD \right)\).
Gọi M là trung điểm của SD. Tam giác SCD đều nên \(CM\bot SD\).
Tam giác SBD có SB = SD = a, \(BD=a\sqrt{2}\)
Suy ra \(\Delta \,SBD\) vuông tại \(S\Rightarrow SB\bot SD\Rightarrow OM\bot SD.\)
Do đó
\(\left\{ \begin{array}{l}\left( {SBD} \right) \cap \left( {SCD} \right) = SD\\\left( {SBD} \right) \supset OM \bot SD\\\left( {SCD} \right) \supset CM \bot SD\end{array} \right. \Rightarrow \widehat {\left( {\left( {SBD} \right);\left( {SCD} \right)} \right)} = \widehat {\left( {OM;CM} \right)} = \widehat {OMC}.\)
Ta có \(\left\{ \begin{array}{l}OC \bot BD\\OC \bot SO\end{array} \right. \Rightarrow OC \bot \left( {SBD} \right) \Rightarrow OC \bot OM\).
Tam giác vuông MOC vuông tại O, có \(\tan \widehat{CMO}=\frac{OC}{OM}=\frac{\frac{1}{2}a\sqrt{2}}{\frac{1}{2}a}=\sqrt{2}\).
Chọn D.