Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi, hai đường chéo AC = 2√3a , BD = 2a và cắt nhau tại O, hai mặt phẳng (SAC) và (SBD) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Biết khoảng cách từ điểm O đến mặt phẳng (SAB) bằng , tính thể tích khối chóp S.ABCD theo a, và góc giữa 2 mặt phẳng (SAB) với (SBD).
Từ giả thiết AC = 2a√3; BD = 2a và AC, BD vuông góc với nhau tại trung điểm O của mỗi đường chéo. Ta có ∆ABO vuông tại O và AO = a√3; BO = a. Gọi K là hình chiếu của O trên AB, gọi I là hình chiếu của O trên SK.
Từ giả thiết 2 mặt phẳng (SAC) và (SBD) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABCD) nên giao tuyến của chúng là SO ⊥ (ABCD)
Ta chứng minh được khoảng cách O tới (SAB) là đoạn OI
Ta có trong tam giác vuông AOB ta có:
= + = + => OK =
Tam giác SOK vuông tại O, OI là đường cao
=> = + => SO = .
Diện tích đáy SABCD = 4S∆ABO = 2.OA.OB = 2√3a2
Đường cao của hình chóp SO =
Thể tích khối chóp S.ABCD: VS.ABCD = SABCD.SO =
Ta có hình chiếu của tam giác SAB trên mặt phẳng (SBD) là ∆SBO
Gọi α là góc giữa 2 mặt phẳng (SAB) và (SBD) ta có cosα =
Ta có SSBO = OB.SO = , SK = a => SSAB = a2
=> cosα = => α = arccos