Đáp án là C

a) Vì ABCD là nửa lục giác đều nội tiếp trong đường tròn đường kính AD = 2a nên ta có: AD //BC và AB = BC = CD = a, đồng thời AC ⊥ CD, AB ⊥ BD, AC = BD = a√3.

Như vậy 

Trong mặt phẳng (SAC) dựng AH ⊥ SC tại H ta có AH ⊥ CD và AH ⊥ SC nên AH ⊥ (SCD)

Vậy AH = d(A,(SCD))

Xét tam giác SAC vuông tại A có AH là đường cao, ta có:

Vậy A H 2   =   2 a 2   ⇒   A H   =   a 2

Gọi I là trung điểm của AD ta có BI // CD nên BI song song với mặt phẳng (SCD). Từ đó suy ra d(B, (SCD)) = d(I,(SCD)).

Mặt khác AI cắt (SCD) tại D nên

Do đó: 

b) Vì AD // BC nên AD // (SBC), do đó d(AD, (SBC)) = d(A,(SBC))

Dựng AD ⊥ BC tại E ⇒ BC ⊥ (SAE)

Dựng AD ⊥ SE tại F ta có:

Vậy AF = d(A,(SBC)) = d(AD, (SBC))

Xét tam giác vuông AEB ta có:

Xét tam giác SAE vuông tại A ta có:

Đặt hệ trục tọa độ:

$A(0,0,0),\ D(2a,0,0)$ và đường chéo $AD$ nằm trên trục $x$.

Vì ABCD là nửa lục giác đều nội tiếp đường tròn đường kính $AD=2a$, ta có:

$B(a, a\sqrt{3},0),\ C(2a, a\sqrt{3},0)$ (theo hình học hạ chiều cao từ tam giác đều).

Đỉnh $S$ vuông góc với đáy tại $SA$, $SA \perp (ABCD)$ và $SA = a\sqrt{6}$, nên:

$S = (0,0,a\sqrt{6})$.

a) Khoảng cách từ $A$ và $B$ đến mặt phẳng $(SCD)$:

Vector pháp tuyến của mặt phẳng $(SCD)$:

$\vec{SC} = C-S = (2a, a\sqrt{3}, -a\sqrt{6})$

$\vec{SD} = D-S = (2a,0,-a\sqrt{6})$

$\vec{n} = \vec{SC} \times \vec{SD} = \begin{vmatrix}\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\2a & a\sqrt{3} & -a\sqrt{6} \\2a & 0 & -a\sqrt{6}\end{vmatrix} =(-a^2 3\sqrt{3})\mathbf{i} + (0)\mathbf{j} + (-2a^2 \sqrt{18})\mathbf{k} = (-3a^2\sqrt{3},0,-6a^2)$

Phương trình mặt phẳng $(SCD)$:

$\vec{n} \cdot \overrightarrow{SP} = 0 \Rightarrow -3a^2\sqrt{3}(x-0) + 0 + (-6a^2)(z - a\sqrt{6}) = 0$

$\Rightarrow 3\sqrt{3}x + 6(z - a\sqrt{6}) = 0 \Rightarrow z + \dfrac{\sqrt{3}}{2}x - a\sqrt{6} = 0$

Khoảng cách từ $A(0,0,0)$ đến mặt phẳng $(SCD)$:

$d_A = \dfrac{|0 + \dfrac{\sqrt{3}}{2}\cdot 0 - a\sqrt{6}|}{\sqrt{(\dfrac{\sqrt{3}}{2})^2 + 0 + 1^2}} = \dfrac{a\sqrt{6}}{\sqrt{\dfrac{3}{4} + 1}} = \dfrac{a\sqrt{6}}{\sqrt{\dfrac{7}{4}}} = \dfrac{2a\sqrt{6}}{\sqrt{7}}$

Khoảng cách từ $B(a,a\sqrt{3},0)$ đến mặt phẳng $(SCD)$:

$d_B = \dfrac{|0 + \dfrac{\sqrt{3}}{2}a - a\sqrt{6}|}{\sqrt{\dfrac{7}{4}}} = \dfrac{| \dfrac{a\sqrt{3}}{2} - a\sqrt{6}|}{\sqrt{7/4}} = \dfrac{|a(\dfrac{\sqrt{3}}{2} - \sqrt{6})|}{\sqrt{7}/2} = \dfrac{2a|\dfrac{\sqrt{3}}{2} - \sqrt{6}|}{\sqrt{7}}$

b) Khoảng cách từ đường thẳng $AD$ đến mặt phẳng $(SBC)$:

Vector pháp tuyến của mặt phẳng $(SBC)$:

$\vec{SB} = B-S = (a,a\sqrt{3}, -a\sqrt{6})$

$\vec{SC} = C-S = (2a, a\sqrt{3}, -a\sqrt{6})$

$\vec{n} = \vec{SB} \times \vec{SC} =\begin{vmatrix}\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\a & a\sqrt{3} & -a\sqrt{6} \\2a & a\sqrt{3} & -a\sqrt{6}\end{vmatrix} = (0, -a^2\sqrt{6}, -a^2\sqrt{3})$

Phương trình mặt phẳng $(SBC)$:

$0\cdot (x-0) - a^2\sqrt{6}(y-0) - a^2\sqrt{3}(z - a\sqrt{6}) = 0 \Rightarrow \sqrt{6} y + \sqrt{3}(z - a\sqrt{6}) = 0 \Rightarrow z + \sqrt{2} y - a\sqrt{6} = 0$

Khoảng cách từ đường thẳng $AD$: Chọn điểm $A$ và vector $\vec{AD} = (2a,0,0)$

Khoảng cách $d = \dfrac{| \vec{AD} \times \overrightarrow{AP} \cdot \vec{n} |}{|\vec{n} \times \vec{AD}|}$

$\overrightarrow{AP} = S-A = (0,0,a\sqrt{6})$

$\vec{n} \times \vec{AD} = \begin{vmatrix}\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\0 & -\sqrt{6} & -\sqrt{3} \\2 & 0 & 0\end{vmatrix} = (0, -2\sqrt{3}, 2\sqrt{6}) \Rightarrow |\vec{n} \times \vec{AD}| = 2\sqrt{3 + 6} = 2\sqrt{9} = 6$

$(\overrightarrow{AP} \cdot (\vec{n} \times \vec{AD})) = (0,0,a\sqrt{6}) \cdot (0,-2\sqrt{3},2\sqrt{6}) = 2a\sqrt{6}\cdot \sqrt{6} = 12a$

Vậy khoảng cách: $d = \dfrac{12a}{6} = 2a$

Đặt hệ trục tọa độ:

$A(0,0,0),\ B(a\sqrt{3},0,0),\ D(0,a,0),\ C(a\sqrt{3},a,0)$.

Cạnh bên $SA$ vuông góc với mặt phẳng đáy, giả sử $S(0,0,h)$.

Vector $\vec{SB} = B-S = (a\sqrt{3},0,-h)$

Vector $\vec{SC} = C-S = (a\sqrt{3},a,-h)$

Góc giữa mặt phẳng $(SBC)$ và đáy $(ABCD)$ là $60^\circ$.

Vector pháp tuyến của $(SBC)$:

$\vec{n} = \vec{SB} \times \vec{SC} = \begin{vmatrix}\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\a\sqrt{3} & 0 & -h \\a\sqrt{3} & a & -h\end{vmatrix} = (0\cdot(-h)-(-h)\cdot a, -((a\sqrt{3})(-h)-(-h)(a\sqrt{3})), (a\sqrt{3})(a)-0(a\sqrt{3})) = (ah, 0, a^2\sqrt{3})$

Chiều cao $h$ theo góc với đáy:

$\tan 60^\circ = \dfrac{|n_z|}{\sqrt{n_x^2+n_y^2}} = \dfrac{a^2\sqrt{3}}{\sqrt{(ah)^2+0^2}} = \dfrac{a^2\sqrt{3}}{ah} = \dfrac{a\sqrt{3}}{h}$

Vì $\tan 60^\circ = \sqrt{3} \Rightarrow \dfrac{a\sqrt{3}}{h} = \sqrt{3} \Rightarrow h = a$

Diện tích đáy:

$S_{ABCD} = AB \cdot AD = a\sqrt{3} \cdot a = 3a^2$

Thể tích khối chóp:

$V_{\text{chóp}} = \dfrac{1}{3} S_{ABCD} \cdot SA = \dfrac{1}{3} \cdot 3a^2 \cdot a = a^3$

Khối cầu ngoại tiếp khối chóp có bán kính $R = \dfrac{\sqrt{SA^2 + AC^2}}{2}$, với $AC = \sqrt{(a\sqrt{3})^2 + a^2} = \sqrt{3a^2 + a^2} = 2a$

Vậy bán kính:

$R = \dfrac{\sqrt{SA^2 + AC^2}}{2} = \dfrac{\sqrt{a^2 + (2a)^2}}{2} = \dfrac{\sqrt{5a^2}}{2} = \dfrac{a\sqrt{5}}{2}$

Thể tích khối cầu:

$V_{\text{cầu}} = \dfrac{4}{3} \pi R^3 = \dfrac{4}{3} \pi \left(\dfrac{a\sqrt{5}}{2}\right)^3 = \dfrac{4}{3} \pi \cdot \dfrac{5\sqrt{5} a^3}{8} = \dfrac{5\sqrt{5} \pi a^3}{6}$

Đáp án B.

(SI là đường cao của tam giác đều SAD)

Ta có:

Tham khảo

thanks

a: (SBD) giao (ABCD)=BD

SO vuông góc BD

AO vuông góc BD

=>((SBD);(ABCD))=góc SOA

b: (SCD) giao (SAD)=SD

Kẻ AH vuông góc SC

ΔSDC vuông tại D

Kẻ DK vuông góc SC
Qua H kẻ HF//DK

=>Góc cần tìm là góc AHF

Đáp án B

Đặt hệ trục tọa độ:

$A(0,0,0),\ B(1,0,0),\ D(0,3,0),\ C(1,3,0)$.

Cạnh bên $SA$ vuông góc với mặt phẳng đáy, giả sử $S(0,0,h)$.

Vector $\vec{SC} = C-S = (1,3,-h)$

Góc giữa $SC$ và mặt phẳng đáy $(ABCD)$ là $60^\circ$, nên:

$\tan 60^\circ = \dfrac{|SC_z|}{\sqrt{SC_x^2 + SC_y^2}} = \dfrac{h}{\sqrt{1^2 + 3^2}} = \dfrac{h}{\sqrt{10}}$

Vì $\tan 60^\circ = \sqrt{3} \Rightarrow \dfrac{h}{\sqrt{10}} = \sqrt{3} \Rightarrow h = \sqrt{30}$

Diện tích đáy:

$S_{ABCD} = AB \cdot AD = 1 \cdot 3 = 3$

Thể tích khối chóp:

$V = \dfrac{1}{3} S_{ABCD} \cdot SA = \dfrac{1}{3} \cdot 3 \cdot \sqrt{30} = \sqrt{30}$

Đáp án A

Gọi H là trung điểm của AB, tam giác SAB cân tại S do đó SH⊥AB mà     (SAB)⊥   (ABCD) nên SH⊥   (ABCD). Góc giữa SC và đáy là SCH =60⁰.

Tam giác BHC vuông tại B nên 

Tam giác SHC vuông tại H nên SH = SC.tanSCH

Do vậy 

Đặt hệ trục tọa độ:

$A(0,0,0),\ B(a,0,0),\ D(0,2a,0),\ C(a,2a,0)$.

Tam giác $SAB$ cân tại $S$ và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Trung điểm $H$ của $AB$ là

$H\left(\dfrac{a}{2},0,0\right)$

và $S$ nằm trên đường thẳng vuông góc với đáy đi qua $H$, giả sử

$S\left(\dfrac{a}{2},0,h\right)$.

Góc giữa $SC$ và mặt phẳng đáy là $\theta = 60^\circ$.

Vector $\vec{SC}$ là

$\vec{SC} = \left(a - \dfrac{a}{2},\ 2a - 0,\ 0 - h \right) = \left(\dfrac{a}{2},\ 2a,\ -h\right)$

Chiều dài trong mặt phẳng đáy:

$SC_{xy} = \sqrt{\left(\dfrac{a}{2}\right)^2 + (2a)^2} = \sqrt{\dfrac{a^2}{4} + 4a^2} = \sqrt{\dfrac{17a^2}{4}} = \dfrac{a\sqrt{17}}{2}$

Góc giữa $SC$ và mặt đáy:

$\tan \theta = \dfrac{|SC_z|}{SC_{xy}} = \dfrac{h}{\dfrac{a\sqrt{17}}{2}}$

Vì $\theta = 60^\circ \Rightarrow \tan 60^\circ = \sqrt{3}$, nên

$\dfrac{h}{\dfrac{a\sqrt{17}}{2}} = \sqrt{3} \Rightarrow h = \dfrac{a \sqrt{51}}{2}$

Thể tích khối chóp:

$V = \dfrac{1}{3} \cdot S_{ABCD} \cdot h$

Diện tích đáy:

$S_{ABCD} = AB \cdot AD = a \cdot 2a = 2a^2$

Vậy: $V = \dfrac{1}{3} \cdot 2a^2 \cdot \dfrac{a\sqrt{51}}{2} = \dfrac{a^3 \sqrt{51}}{3}$

Đáp án: $V = \dfrac{a^3 \sqrt{51}}{3}$

Đáp án A.

Đặt hệ trục tọa độ: $A(0,0,0),\ B(a,0,0),\ D(0,a,0),\ C(a,a,0)$.

Tam giác $SAB$ cân tại $S$ và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, trung điểm $H$ của $AB$ là $H\left(\dfrac{a}{2},0,0\right)$, nên $S$ nằm trên đường thẳng vuông góc với đáy đi qua $H$, giả sử $S\left(\dfrac{a}{2},0,h\right)$.

Thể tích đã cho: $V = \dfrac{a^3 \sqrt{3}}{6}$

Diện tích đáy: $S_{ABCD} = a^2$

Thể tích khối chóp: $V = \dfrac{1}{3} S_{ABCD} \cdot SA_z \Rightarrow \dfrac{a^2 \cdot h}{3} = \dfrac{a^3 \sqrt{3}}{6} \Rightarrow h = \dfrac{a \sqrt{3}}{2}$

Vector $\vec{SA} = \left(0 - \dfrac{a}{2}, 0 - 0, 0 - \dfrac{a \sqrt{3}}{2}\right) = \left(-\dfrac{a}{2}, 0, -\dfrac{a \sqrt{3}}{2}\right)$

Chiều dài cạnh bên:

$SA = \sqrt{\left(-\dfrac{a}{2}\right)^2 + 0^2 + \left(-\dfrac{a \sqrt{3}}{2}\right)^2} = \sqrt{\dfrac{a^2}{4} + \dfrac{3a^2}{4}} = \sqrt{a^2} = a$

Vậy: $SA = a$