Luyện tập →
Câu hỏi › Lớp 11 › Quan hệ vuông góc trong không gian › Khoảng cách

Chóp tứ giác đều đáy cạnh $a$, đường cao $h$: khoảng cách giữa cạnh

Lớp 11 · Khoảng cách
Người ta thiết kế một chiếc lều cắm trại dạng hình chóp tứ giác đều $S.ABCD$, đáy $ABCD$ là hình vuông tâm $O$ cạnh $12$ m. Cọc trung tâm $SO$ vuông góc với mặt đất $(ABCD)$ và có chiều cao $SO = 8$ m. Để giăng một sợi dây giằng nối cạnh đáy $AB$ với cạnh bên $SC$, cần tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai đường thẳng $AB$ và $SC$ (đơn vị: mét). (Làm tròn đến hàng phần trăm)
ĐÁP ÁN
9 , 6 0
LỜI GIẢI

Bước 1 — Chọn hệ toạ độ.
Lấy $O$ làm gốc, $Ox\parallel AB$, $Oy\parallel AD$, $Oz\equiv OS$. Khi đó $A\!\left(-\dfrac{12}{2};-\dfrac{12}{2};0\right)$, $B\!\left(\dfrac{12}{2};-\dfrac{12}{2};0\right)$, $C\!\left(\dfrac{12}{2};\dfrac{12}{2};0\right)$, $S(0;0;8)$.

Bước 2 — Hai vectơ chỉ phương và tích có hướng.
$\vec{AB}=(12;0;0)$, $\vec{SC}=\left(\dfrac{12}{2};\dfrac{12}{2};-8\right)$.
Tổng quát với cạnh $a$, cao $h$: $\vec{AB}\times\vec{SC}=\left(0;\,ah;\,\dfrac{a^2}{2}\right)$ (cùng phương với $(0;2h;a)$).

Bước 3 — Áp dụng công thức khoảng cách hai đường chéo nhau.
$d(AB,SC)=\dfrac{|(\vec{AB}\times\vec{SC})\cdot\vec{AS}|}{|\vec{AB}\times\vec{SC}|}=\dfrac{2ah}{\sqrt{a^2+4h^2}}$.

Bước 4 — Thay số.
$d=\dfrac{2\cdot12\cdot8}{\sqrt{12^2+4\cdot8^2}}=\dfrac{192}{\sqrt{400}}\approx 9,60$ m.

Kết luận: $d(AB,SC)=9,60$ m.

67% trả lời đúng 476 đúng · 234 sai
← Tìm câu hỏi khác