Question

[Thầy Cao Đô]

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình vuông cạnh $2$; Cạnh bên $SA = 1$ vuông góc với đáy. $M$ là trung điểm của $CD$. Tính $\cos \alpha$, với $\alpha$ là góc tạo bởi hai đường thẳng $SB$ và $AM$.

Answer 1

[lê anh nhật minh]

Hai mặt phẳng (AB′D′)(AB′D′) và (A′C′D)(A′C′D) có giao tuyến là EFEF như hình vẽ.

Hai tam giác ΔA′C′D=ΔD′AB′ΔA′C′D=ΔD′AB′ và EFEF là đường trung bình của hai tam giác nên từ A′A′ và D′D′ ta kẻ 2 đoạn vuông góc lên giao tuyến EFEF sẽ là chung một điểm HH như hình vẽ.

Khi đó, góc giữa hai mặt phẳng cần tìm chính là góc giữa hai đường thẳng A′HA′H và D′HD′H.

Tam giác DEFDEF lần lượt có D′E=D′B′2=√132D′E=D′B′2=132, D′F=D′A2=52D′F=D′A2=52, EF=B′A2=√5EF=B′A2=5.

Theo hê rông ta có: SDEF=√614SDEF=614. Suy ra D′H=2SDEFEF=√30510D′H=2SDEFEF=30510.

Tam giác D′A′HD′A′H có: cosˆA′HD′=HA′2+HD′2−A′D′22HA′.HD′=−2961cos⁡A′HD′^=HA′2+HD′2−A′D′22HA′.HD′=−2961.

Do đó ˆA′HD′≈118,4∘A′HD′^≈118,4∘ hay (ˆA′H,D′H)≈180∘−118,4∘=61,6∘(A′H,D′H^)≈180∘−118,4∘=61,6∘.

Answer 2

[Nguyễn Thị Nhật Linh]

Gọi NN và PP lần lượt là trung điểm của SASA và ABAB.

Theo tính chất đường trung bình trong tam giác ta có NP // SBNP//SB và PC // AMPC//AM.

Suy ra \alpha = \widehat{NP, PC}α=NP,PC​.

Ta có NP = \dfrac{SB}2 = \dfrac{\sqrt5}2NP=2SB​=25​​ và PC = AM = \sqrt 5PC=AM=5​;\\ NC = \sqrt{NA^2 + AC^2} = \sqrt{\dfrac14 + 8} = \dfrac{\sqrt{33}}2.NC=+=41​=233​​.

\Rightarrow \cos \widehat{NPC} = \dfrac{NP^2+PC^2-NC^2}{2.NP.PC} = \dfrac{\dfrac54 + 5 - \dfrac{33}4}{2.\dfrac{\sqrt5}2.\sqrt5} = -\dfrac25⇒cosNPC=2.NP.PCNP2+PC2−NC2​=2.25​​.5​45​+5−433​​=−52​.

Vậy \cos \alpha = \dfrac25cosα=52​.2/5