Câu hỏi:

Cho tứ diện ABCDAB=a;AC=BC=AD=BD=a32. Gọi M,N là trung điểm của AB,CD. Góc giữa hai mặt phẳng (ABD) ; (ABC)  là α. Tính cosα biết mặt cầu đường kính MN tiếp xúc với cạnh AD.

  • A 23
  • B 233
  • C 323
  • D 21

Phương pháp giải:

- Xác định góc giữa hai mặt phẳng là góc giữa hai đường thẳng lần lượt thuộc hai mặt phẳng và cùng vuông góc với giao tuyến.

- Áp dụng định lí Cô-sin trong tam giác: cosA=b2+c2a22bc.

Lời giải chi tiết:

Tam giác ABC,ABD là các tam giác cân tại CD nên CMAB,DMAB.

Ta có: {(ABC)(ABD)=AB(ABC)CMAB(ABD)DMAB ((ABC);(ABD))=(CM;DM)=α.

Gọi I là trung điểm của MN.

Kẻ IKAD mà mặt cầu đường kính MN tiếp xúc với ADIK=IM=IN.

Xét ΔAMIΔAKI có:

AMI=AKI=900AIchungIM=IK(cmt)

ΔAMI=ΔAKI (cạnh huyền – cạnh góc vuông).

AM=AK=a2.

DK=ADAK=a32a2=a(31)2.

Chứng minh tương tự ta có DK=DNDN=a(31)2 CD=a(31).

Ta có: CMAB nên ΔACM vuông tại M, áp dụng định lí Pytago ta có:

CM=AC2AM2=3a24a24=a22.

Tương tự ta tính được DM=a22.

Áp dụng định lí Cô-sin trong tam giác MCD có:

cosCMD=MC2+MD2CD22.MC.MD=a22+a22a2(31)22.a22=233>0

Vậy cosα=cosCMD=233.

Chọn B.



Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Toán 11 - Xem ngay