Cho hình chóp S.ABC có cạnh bên SA \(\perp\) mp(ABC), tam giác SBC đều cạnh a, góc giữa đường thẳng SC và mp(ABC) bằng 300. Tính thể tích của khối chóp S.ABC và khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và SC.
Gọi M là trung điểm BC thì \(BC\perp SM\Rightarrow BC\perp AM\) Góc giữa SC và mp(ABC) là \(\widehat{SCA}=30^0\) Do \(SC=a\Rightarrow SA=\frac{a}{2},AC=\frac{\sqrt{3}a}{2}\Rightarrow AM=\sqrt{AC^2-CM^2}=\frac{a\sqrt{2}}{2}\) \(S_{ABC}=\frac{1}{2}.BC.AM=\frac{\sqrt{2}a^2}{4}\) \(\Rightarrow V_{S.ABC}=\frac{1}{3}.S_{ABC}.SA=\frac{1}{3}.\frac{\sqrt{2}a^2}{4}.\frac{a}{2 }=\frac{\sqrt{2}a^3}{24}\) Trong mp(ABC) kẻ đường thẳng d qua C và song song với AB. Từ điểm A kẻ \(AD\perp d, AH\perp SD\), thì \(d(AB;SC)=d(A;(SCD))=AH\) \(AD=d(C;AB)=\frac{2.S_{ABC}}{AB}=\frac{\sqrt{2}a^2}{2}:\frac{\sqrt{3}a}{2}=\frac{\sqrt{6}a}{3}\) \(\frac{1}{AH^2}=\frac{1}{SA^2}+\frac{1}{AD^2}=\frac{4}{a^2}+\frac{3}{2a^2}=\frac{11}{2a^2}\) Vậy \(AH=\frac{\sqrt{2}a}{\sqrt{11}}\Rightarrow d(AB;SC)=\frac{\sqrt{22}a}{11}\)