Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và B. Các cạnh AB=BC=2a, AD=a, tam giác SBC đều, mặt phẳng (SBC) vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Tính theo a thể tích khối chóp S.ABCD và khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và DC .
- Gọi E là trung điểm BC, \(\Delta\)ABC đều \(\Rightarrow SE\perp BC \ (1)\) Giả thiết \((SBC)\perp (ABCD) \ \ (2)\) Từ (1) và (2) suy ra \(SE\perp (ABCD)\) - Có \(SE=a\sqrt{3}\) \(S_{ABCD}=\frac{1}{2}AB(AD+BC)=3a^2\) \(V_{S.ABCD}=\frac{1}{3}SE.S_{ABCD}=\frac{1}{3}.a\sqrt{3}.3a^2=a^3\sqrt{3}\) (đvtt) - Ta có: EC // AD, EC = AD=a ⇒ AECD là hình bình hành \(\Rightarrow AE//DC\Rightarrow DC //mp (SAE)\) \(\Rightarrow d (DC,AS)=d (DC, (SAE)) =d (D, (SAE))\) - Tam giác ADE vuông tại D và AD=a, DE=AB=2a. - Gọi H là hình chiếu vuông góc của D trên \(AE\Rightarrow DH\perp AE\) Lại có \(SE\perp DH\), từ đó suy ra \(DH\perp (SAE)\Rightarrow d(D,(SAE))=DH\) - Có \(\frac{1}{DH^2}=\frac{1}{AD^2}+\frac{1}{DE^2}=\frac{1}{a^2}+\frac{1}{4a^2}=\frac{5}{4a^2}\Rightarrow DH=\frac{2a\sqrt{5}}{5}\) Vậy \(d(DC,AS) =DH=\frac{2a\sqrt{5}}{5}\)