Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A với BC = 2a , góc ABC = 600. Gọi M là trung điểm BC. Biết SA = SC = SM = \(a\sqrt{5}\) . Tính thể tích khối chóp S.ABC và khoảng cách giữa hai đường thẳng SC và AB.
Ta có diện tích đáy \(S_{ABC}=\frac{1}{2}AB.AC=\frac{1}{2}2a.sin30^0.2a.sin60^0=\frac{a^2\sqrt{3}}{2}\)
Gọi H là hình chiếu vuông góc của S trên mặt phẳng (ABC) do: \(SA=SC-SM\) nên \(HA=HC=HM\Rightarrow\) tứ giác AMCH là hình thoi cạnh a, góc AMC bằng 1200 Vậy \(h=SH-\sqrt{SA^2-AH^2}=2a\) nên \(V=\frac{1}{3}.\frac{a^2\sqrt{3}}{2}.2a=\frac{a^3\sqrt{3}}{3}\) Gọi D là điểm sao cho HMDC là hình thoi, I là trung điểm CD. Do H là trung điểm AD nên: d(SC,AB) = d(AB,(SCD)) = 2d(H,(SCD)) = 2d(H,SI) = 2HK với K là hinh chiếu của H trên SI.
Có \(HK.SI=SH.HI\Rightarrow HK=\frac{SH.HI}{SI}=\frac{2a.\frac{a^2\sqrt{3}}{2}}{\sqrt{4a^2+\frac{3a^2}{4}}}=\frac{a\sqrt{3}}{2\sqrt{19}}\) Vậy khoảng cách giữa SC và AB là \(\frac{a\sqrt{3}}{\sqrt{19}}=\frac{a\sqrt{57}}{19}\)