Cho hình lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy ABC là tam giác cân tại C, đáy AB bằng 2a và góc . Mặt phẳng (C’AB) tạo với đáy (ABC) một góc 600. Tính thể tích của khối lăng trụ ABC.A’B’C’ và khoảng cách giữa hai đường thẳng AC’ và CB'.
*Tính thể tích Gọi M là trung điểm của AB. Tam giác CAB cân tại C suy ra AB ⊥ CM. Mặt khác AB ⊥ CC’ ⇒ AB ⊥ (CMC’) ⇒CMC=600. Gọi V là thể tích lăng trụ ABC.A’B’C’ thì V=SABC.CC′ Ta có CM=BM.tan300=3a⇒SABC=21CM.AB=3a2 CC′=CM.tan600=3a.3=a⇒V=3a2a=3a3 *Tính khoảng cách Gọi E đối xứng với A’ qua C’. Suy ra ACEC’ là hình bình hành Nên AC' // CE ⊂(CB′E)⇒AC′//(CB′E) mà B′C⊂(CB′E) Do đó d(AC′,B′C)=d(AC′,(EB′C))=d(C′(EB′C)) Tam giác A’B’E có A’C’ = C’E = B’C’ nên tam giác A’B’E vuông tại B’. Gọi K là trung điểm B’E, ta có tam giác B’C’E cân tại C’ nên C′K⊥B′ECC′⊥(A′B′C′)=(A′B′E)⇒CC′⊥B′E}⇒B′E⊥(CC′K) Kẻ C′H⊥CK⇒C′H⊂(CC′K) mà B′E⊥(CC′K)⇒B′E⊥C′H Từ đó ⇒C′H⊥(CB′E) hay C′H=d(C′,(CB′E)) Ta tính được CB=32a⇒C′B′=C′E=CB=32a Lại có ABC=300, tam giác ABC cân tại C nên ACB=1200=A′C′B′⇒B′C′E=600 Nên tam giác B'C'E đều; tính được C′K=B′C′2−(EB′E)2=a Tam giác CC’K vuông cân tại C’ do đó C′H=2CK=2CC′2+CK2=2a2 Vậy d(AC′,CB′)=C′H=2a2