Cho hình chóp tứ giác đều \(SABCD,\)\(AB = a\sqrt 2 ,\,\,SA = 2a.\) Góc giữa đường thẳng \(SA\) và mặt phẳng \(\left( {ABCD} \right)\) bằng: A.\({30^0}\) B.\({45^0}\) C.\({60^0}\) D.\({90^0}\)
Phương pháp giải: Góc giữa đường thẳng \(SA\) và mặt phẳng \(\left( {ABCD} \right)\) góc giữa \(SA\) và hình chiếu vuông góc của \(SA\) trên \(\left( {ABCD} \right).\) Giải chi tiết: Gọi \(O\) là giao điểm của \(AC\) và \(BD.\) Ta có \(SABCD\) là hình chóp tứ giác đều \( \Rightarrow SO \bot \left( {ABCD} \right).\) \( \Rightarrow OA\) là hình chiếu vuông góc của \(SA\) trên \(\left( {ABCD} \right)\) \( \Rightarrow \angle \left( {SA,\,\,\left( {ABCD} \right)} \right) = \angle \left( {SA,\,\,OA} \right) = \angle SAO\) Áp dụng định lý Pitago cho \(\Delta ABC\) vuông tại \(B\) ta có: \(AC = \sqrt {A{B^2} + B{C^2}} \) \( = \sqrt {{{\left( {a\sqrt 2 } \right)}^2} + {{\left( {a\sqrt 2 } \right)}^2}} = 2a\) \( \Rightarrow AO = \dfrac{1}{2}AC = a.\) Xét \(\Delta SAO\) vuông tại \(O\) ta có: \(\cos \angle SAO = \dfrac{{OA}}{{SA}} = \dfrac{a}{{2a}} = \dfrac{1}{2}\) \( \Rightarrow \angle SAO = {60^0}.\) Chọn C.