Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a, cạnh \(SA \bot \left( {ABC} \right)\) và SA = 2a, gọi M là trung điểm của SC. Tính cos của góc \(\alpha \) là góc giữa đường thẳng BM và \(\left( {ABC} \right)\).
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi H là trung điểm của \(AC \Rightarrow MH \bot \left( {ABC} \right)\).
Vì hình chiếu vuông góc của BM lên \(\left( {ABC} \right)\) là BH, cho nên:
\(\left( {BM,\left( {ABC} \right)} \right) = \left( {BM,BH} \right) = \widehat {MBH} = \alpha \).
Ta có \(BH = \sqrt {A{B^2} – A{H^2}} = \sqrt {{a^2} – \frac{{{a^2}}}{4}} = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\)
MH là đường trung bình của SAC nên \(MH = \frac{1}{2}SA = a\)
Trong tam giác vuông MBH ta có:
\(\tan \alpha = \tan \widehat {MBH} = \frac{{MH}}{{BH}} = \frac{2}{{\sqrt 3 }} \Rightarrow \frac{1}{{{{\cos }^2}\alpha }} = 1 + {\tan ^2}\alpha = \frac{7}{3} \Rightarrow \cos \alpha = \frac{{\sqrt {21} }}{7}\).