Cho lăng trụ đứng ABC.A’B’C’, có đáy là tam giác đều cạnh a, cạnh bên \(AA’ = a\sqrt 3 \). Gọi M là trung điểm của BC và \(\varphi \) là góc giữa đường thẳng AM và mặt phẳng \(\left( {A’BC} \right)\). Khẳng định nào sau đây đúng?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiKẻ \(AH \bot A’M,\,\,H \in A’M\).
Ta có
\(BC \bot \left( {A’AM} \right) \Rightarrow BC \bot AH\).
\(\left\{ \begin{array}{l}AH \bot BC\\AH \bot A’M\end{array} \right. \Rightarrow AH \bot \left( {A’BC} \right)\), khi đó hình chiếu vuông góc của AM lên mặt phẳng \(\left( {A’BC} \right)\) là MH, cho nên:
\(\left( {AM,\left( {A’BC} \right)} \right) = \left( {AM,HM} \right) = \widehat {AMH} = \widehat {A’MA} = \varphi \).
Ta có \(\tan \varphi = \frac{{AA’}}{{AM}} = \frac{{a\sqrt 3 }}{{\frac{{a\sqrt 3 }}{2}}} = 2 \Rightarrow \frac{1}{{{{\cos }^2}\varphi }} = 1 + {\tan ^2}\varphi = 5 \Rightarrow \cos \varphi = \frac{{\sqrt 5 }}{5}\).