1a) Ta có:
$H$ là tâm của $ΔABC\quad (gt)$
$\to \begin{cases}SH\perp (ABC)\quad \text{(hình chóp đều)}\\CH\perp AB\quad (ΔABC\,\,đều)\end{cases}$
$\to \begin{cases}SH\perp AB\\CH\perp AB\end{cases}$
$\to AB\perp (SCH)$
$\to AB\perp SC$
b) Ta có:
$K$ là trung điểm $AB\quad (gt)$
$\to \begin{cases}SK\perp AB\quad \text{(ΔSAB cân tại S)}\\CK\perp AB\quad \text{(ΔABC đều)}\end{cases}$
Khi đó:
$\begin{cases}(SAB)\cap (ABC) = AB\\SK \perp AB;\, SK\subset (SAB)\\CK\perp AB;\, SK\subset (ABC)\end{cases}$
$\to \widehat{((SAB);(ABC))} = \widehat{SKC} = \widehat{SKH}$
Xét $ΔSAB$ cân tại $S$ có:
$AK = KB = \dfrac12AB = a$
$SK\perp AB$
Áp dụng định lý $Pythagoras$ ta được:
$SA^2 = AK^2 + SK^2$
$\to SK = \sqrt{SA^2 - AK^2}$
$\to SK= \sqrt{9a^2 - a^2}$
$\to SK = 2a\sqrt2$
Xét $ΔABC$ đều cạnh $a$ có tâm $H$
$\to HK = \dfrac13CK = \dfrac{AB\sqrt3}{6} = \dfrac{a\sqrt3}{3}$
Do $SH\perp (ABC)$
nên $SH\perp HK$
$\to ΔSHK$ vuông tại $H$
$\to \cos\widehat{SKH} = \dfrac{HK}{SK}$
$\to \cos\widehat{SKH} = \dfrac{\dfrac{a\sqrt3}{3}}{2a\sqrt3}$
$\to \cos\widehat{SKH} =\dfrac16$
$\to \widehat{SKH} = \arccos\dfrac16 \approx 80,41^\circ$
Vậy $\widehat{((SAB);(ABC))} \approx 80,41^\circ$
c) Ta có:
$SH\perp (ABC)$
$SA\cap (ABC) = \{A\}$
$\to HA$ là hình chiếu của $SA$ lên $(ABC)$
$\to \widehat{(SA;(ABC))} = \widehat{SAH}$
Xét $ΔSAH$ vuông tại $H$ có:
$\cos\widehat{SAH} = \dfrac{HA}{SA}$
$\to \cos\widehat{SAH} = \dfrac{\dfrac{AB\sqrt3}{3}}{SA}$
$\to \cos\widehat{SAH} = \dfrac{\dfrac{2a\sqrt3}{3}}{3a}$
$\to \cos\widehat{SAH} = \dfrac{2}{3\sqrt3}$
$\to \widehat{SAH} \approx 67,36^\circ$
Vậy $\widehat{(SA;(ABC))} \approx 67,36^\circ$
2a) Gọi $M$ là trung điểm $AB$
$\to OM = \dfrac12BC= \dfrac a2$
$\to OM\perp AB$
Ta có:
$S.ABCD$ là hình chóp đều
$\to \begin{cases}SO\perp (ABCD)\\SA = SB = SC = SD\end{cases}$
$\to SM\perp AB$
Khi đó:
$\begin{cases}(SAB)\cap (ABCD) = AB\\SM\perp AB;\, SM\subset (SAB)\\OM\perp AB;\, OM\subset (ABCD)\end{cases}$
$\to \widehat{((SAB);(ABCD))} = \widehat{SMO} = 60^\circ$
Do $SO\perp (ABCD)$
nên $SO\perp OM$
$\to ΔSMO$ vuông tại $O$
$\to \tan\widehat{SMO}= \dfrac{SO}{OM}$
$\to SO = OM.\tan\widehat{SMO}$
$\to SO = \dfrac a2\cdot \tan60^\circ$
$\to SO = \dfrac{a\sqrt3}{2}$
b) Ta có:
$SO\perp (ABCD)$
$SA\cap (ABCD) = \{A\}$
$\to OA$ là hình chiếu của $SA$ lên $(ABCD)$
$\to \widehat{(SA;(ABCD))} = \widehat{SAO}$
Xét hình vuông $ABCD$ tâm $O$ cạnh $a:$
$\to OA = OB = OC = OD = \dfrac{a\sqrt2}{2}$
Xét $ΔSAO$ vuông tại $O$:
$\tan\widehat{SAO} = \dfrac{SO}{OA}$
$\to \tan\widehat{SAO} = \dfrac{\dfrac{a\sqrt3}{2}}{\dfrac{a\sqrt2}{2}}$
$\to \tan\widehat{SAO} =\dfrac{\sqrt6}{2}$
$\to \widehat{SAO} \approx 50,77^\circ$
Vậy $ \widehat{(SA;(ABCD))} \approx 50,77^\circ$