Cho hình nón có đỉnh S, đáy là hình tròn tâm O bán kính bằng 2a và độ dài đường sinh bằng a√5. Mặt phẳng (P) qua đỉnh S cắt hình nón theo thiết diện l

Cho hình nón có đỉnh S, đáy là hình tròn tâm O bán kính bằng 2a và độ dài đường sinh bằng a√5. Mặt phẳng (P) qua đỉnh S cắt hình nón theo thiết diện là tam giác có chu vi bằng 2(1+√5)a. Tính khoảng cách d từ O đến mặt phẳng (P)

0 bình luận về “Cho hình nón có đỉnh S, đáy là hình tròn tâm O bán kính bằng 2a và độ dài đường sinh bằng a√5. Mặt phẳng (P) qua đỉnh S cắt hình nón theo thiết diện l”

  1. Đáp án:

    $d(O;(P))=\dfrac{3a}{2}$

    Giải thích các bước giải:

    Gọi $A;\, B$ lần lượt là giao điểm của mặt phẳng $(P)$ và đường tròn đáy

    $\to ∆SAB$ cân tại $S$

    $\to SA = SB = a\sqrt5$

    Ta có:

    $P_{SAB}= SA + SB + AB = 2(1+\sqrt5)a$

    $\to AB = 2(1+\sqrt5)a – 2a\sqrt5$

    $\to AB = 2a$

    Gọi $M$ là trung điểm $AB$

    $\to MA = MB =\dfrac12AB = a$

    $\to OM\perp AB$ (định lý đường kính – dây cung)

    Áp dụng định lý $Pythagoras$ ta được:

    $OA^2 = OM^2 + MA^2$

    $\to OM =\sqrt{OA^2 – MA^2}$

    $\to OM =\sqrt{4a^2 – a^2}= a\sqrt3$

    Do $∆SAB$ cân tại $A$, $M$ là trung điểm cạnh đáy $AB$

    nên $SM\perp AB$

    Lại có: $SO\perp AB\quad (SO$ là chiều cao hình nón$)$

    $\to AB\perp (SOM)$

    Trong $mp(SOM)$ kẻ $OH\perp SM$

    $\to AB\perp OH$

    $\to OH\perp (SAB)$

    $\to OH\perp (P)$

    $\to OH = d(O;(P))$

    Áp dụng hệ thức lượng vào $∆SOM$ vuông tại $O$ đường cao $OH$ ta được:

    $\dfrac{1}{OH^2} =\dfrac{1}{OM^2} +\dfrac{1}{SO^2}$

    $\to OH =\dfrac{OM.SO}{\sqrt{SO^2 + OM^2}}$

    $\to OH=\dfrac{OM\sqrt{OA^2 + SA^2}}{\sqrt{OA^2 + SA^2 + OM^2}}$

    $\to OH =\dfrac{a\sqrt3.\sqrt{4a^2 + 5a^2}}{\sqrt{4a^2 + 5a^2 + 3a^2}}$

    $\to OH = \dfrac{3a}{2}$

    Vậy $d(O;(P))=\dfrac{3a}{2}$

    Bình luận

Viết một bình luận