Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông. SA = a và vuông góc với mặt phẳng (ABC). M, N lần lượt là trung điểm AD, DC. Góc giữa mặt phẳng (SBM) và mặt phẳng (ABC) bằng 450. Tính thể tích hình chóp S.ABNM và khoảng cách từ D đến mặt phẳng (SBM).
Gọi H là giao điểm của BM và AN.
Do M, N là các trung điểm nên BM ⊥ AN
SA ⊥ (ABCD) và MB ⊥ AN => BM ⊥ SH
SA ⊥ AH => nhọn
Suy ra là góc giữa hai mặt phẳng: (ABCD) và (SBM) nên = 450
=> AH = AS = a
Trong tam giác vuông ABM:
+ =
⇔ + = ⇔
⇔ AB2 = 5AH2 ⇔ AB = AH√5 = a√5
5dt(ABNM) = dt(ABCD) - dt(BCN) - dt(MND) = 5a2 -
Suy ra thể tích hình chóp S.SBNM là: V = .a =
Gọi F là trung điểm BC. Ta có DF // BM nên DF // (SBM)
Gọi E là giao điểm của DF và AN
Suy ra d(D, (SBM)) = d(E, (SBM))
Gọi K là hình chiếu của E trên đường thẳng SH thì EK ⊥ (SBM)
Từ đó d(D, (SBM)) = d(E, (SBM)) = EK
M là trung điểm AD nên H là trung điểm AE => HE = HA = a
Để ý rằng = 45o => EK =
Vậy d(D, (SBM)) =
Ghi chú:
+ d(D, (SBM)) = d(A, (SBM))
+ có thể giải bằng phương pháp tọa độ