Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác vuông tại B, cạnh AC a = 2, góc \(\widehat{BAC}=30^0\), SA vuông góc với đáy và SA = a. Tính thể tích khối chóp S.ABC và tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SB với AC.
Trong tam giác ABC ta có: \(AB=AC.cos30^0=2a.\frac{\sqrt{3}}{2}=a\sqrt{3}\) \(BC=AC.sin30^0=2a.\frac{1}{2}=a\) Vậy thể tích khối chóp SABC là \(V=\frac{1}{3}.SA.S_{ABC}=\frac{1}{3}SA.\frac{1}{2}BA.BC=\frac{1}{6}.a.a.a\sqrt{3}=\frac{a^3\sqrt{3}}{6}\)
Tình khoảng cách giữa SB và AC Trong mặt phẳng (ABC) kẻ đường thẳng Bx // AC. Khi đó AC // (SBx), do đó \(d(AC;SB)=d(A;(SBx))\) Trong mặt phẳng (ABC) kẻ AK \(\perp\) Bx, vì \(AS\perp Bx\Rightarrow Bx\perp (SAK)\Rightarrow (SBx)\perp (SAK)\). Trong mặt phẳng (SAK) kẻ \(AH\perp SK\Rightarrow AH\perp (SBx)\). Vậy \(d(A;(SBx))=AH\) Trong tam giác ABK vuông tại K có \(\widehat{BAK} = 60^0\) ta có \(AK=AB.cos60^0=a\sqrt{3}.\frac{1}{2}=\frac{a\sqrt{3}}{2}\) Trong tam giác SAK ta có: \(\frac{1}{AH^2}=\frac{1}{AS^2}+\frac{1}{AK^2}=\frac{1}{a^2}+\frac{4}{3a^2}=\frac{7}{3a^2}\Rightarrow AH=\frac{a\sqrt{3}}{\sqrt{7}}\) Vậy \(d(AC;SB)=AH=\frac{a\sqrt{3}}{\sqrt{7}}\)