(1,0 điểm): Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SD = , hình chiếu vuông góc của S trên mặt phẳng (ABCD) là trung điểm của cạnh AB. Tính theo a thể tích khối chóp S.ABCD và khoảng cách từ A đến mặt phẳng (SBD).
Gọi H là hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng (ABCD)
=> H là trung điểm của AB
HD² = AH² + AD² = a² => HD = a.
SH vuông góc với (ABCD) → SH vuông góc với HD
=> SH² = SD² – HD² = a² – a² = a²
=> SH = a
VS.ABCD = SH.SABCD = .a.a² = a³ (đvtt)
Gọi E là hình chiếu vuông góc của H lên BD; F là hình chiếu vuông góc của H lên SE; K là hình chiếu vuông góc của A lên (SBD)
Ta có: SH vuông góc với BD vì SH vuông góc với (ABCD)
và HE vuông góc với BD
Nên BD vuông góc với mặt phẳng (SHE)
=> BD vuông góc với HF
mà HF vuông góc với SE
Nên HF vuông góc với mặt phẳng (SBD) => B, F, K thẳng hàng và HF // AK
d(A; (SBD)) = AK
mà HF / AK = 1/2 => AK = 2HF
Mặt khác BHE là Δ vuông cân tại H => HE = BE =
ta có SE² = SH² + HE² = a² + a² = a² => SE = = 3HE
HF = SH.HE / SE = a
Vậy d(A; (SBD)) = a