Cho hai mặt phẳng vuông góc (P) và (Q) có giao tuyến \(\Delta\). Lấy A, B cùng thuộc \(\Delta\) và lấy C trên (P), D trên (Q) sao cho \(AC \bot AB\), \(BD \bot AB\) và AB = AC = BD = a. Diện tích thiết diện của tứ diện ABCD khi cắt bởi mặt phẳng \((\alpha)\) đi qua A và vuông góc với CD là?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có:
\(\left\{ \begin{array}{l} (P) \bot (Q)\\ (P) \cap (Q) = \Delta \\ BD \subset (Q),BD \bot \Delta \end{array} \right. \Rightarrow BD \bot (P)\)
Gọi H là trung điểm BC, ta có \(\left\{ \begin{array}{l} AH \bot BC\\ AH \bot BD \end{array} \right. \Rightarrow AH \bot CD\)
Trong mặt phẳng (BCD), kẻ \(HI \bot CD\) thì ta có \(CD \bot (AHI)\)
Khi đó mặt phẳng \((\alpha)\) cắt tứ diện ABCD theo thiết diện là tam giác AHI
Mặt khác tam giác ABC vuông cân tại A nên \(BC = a\sqrt 2 \).
Trong tam giác vuông BCD, kẻ đường cao BK thì \(BK = \frac{{a\sqrt 2 }}{{\sqrt 3 }}\) và \(HI = \frac{a}{{\sqrt 6 }}\)
Vậy: thiết diện cần tìm là tam giác AHI vuông tại H và có diện tích \(S = \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{{12}}\)