Học hành vất vả kết quả ngọt bùi
Ngân hàng bài tập
S

Cho hình lăng trụ đứng \(ABC.A'B'C'\) có tất cả các cạnh bằng \(a\). Gọi \(M\) là trung điểm của \(CC'\) (tham khảo hình vẽ).

Khoảng cách từ \(M\) đến mặt phẳng \(\left(A'BC\right)\) bằng

\(\dfrac{\sqrt{21}a}{14}\)
\(\dfrac{\sqrt{2}a}{2}\)
\(\dfrac{\sqrt{21}a}{7}\)
\(\dfrac{\sqrt{2}a}{4}\)
2 lời giải Huỳnh Phú Sĩ
Trở lại Tương tự
Thêm lời giải
2 lời giải
Huỳnh Phú Sĩ
21:50 09/02/2021

Chọn phương án A.

Gọi \(I\) là trung điểm của cạnh \(BC\), \(J\) là trung điểm cạnh \(B'C'\).

Đặt hình lăng trụ đã cho vào hệ trục tọa độ sao cho điểm \(I\) trùng với gốc tọa độ, điểm \(A\in Oy\), điểm \(J\in Oz\), điểm \(B,\,C\in Ox\).

Cho \(a=1\) ta có \(A\left(0;\dfrac{\sqrt{3}}{2};0\right)\), \(A'\left(0;\dfrac{\sqrt{3}}{2};1\right)\), \(B\left(-\dfrac{1}{2};0;0\right)\), \(C\left(\dfrac{1}{2};0;0\right)\), \(M\left(\dfrac{1}{2};0;\dfrac{1}{2}\right)\).

Ta có \(\overrightarrow{BC}=(1;0;0)\), \(\overrightarrow{BA'}=\left(\dfrac{1}{2};\dfrac{\sqrt{3}}{2};1\right)\).
Suy ra \(\left[\overrightarrow{BC},\overrightarrow{BA'}\right]=\left(0;-1;\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right)\) là vectơ chỉ phương của \(\left(A'BC\right)\).
Do đó \(\left(A'BC\right)\colon-y+\dfrac{\sqrt{3}}{2}z=0\).

Vậy khoảng cách từ điểm \(M\) đến mặt phẳng \(\left(A'BC\right)\) bằng $$\mathrm{d}\left(M,\left(A'BC\right)\right)=\dfrac{\left|-0+\dfrac{\sqrt{3}}{2}\cdot\dfrac{1}{2}\right|}{\sqrt{(-1)^2+\left(\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right)^2}}=\dfrac{\sqrt{21}}{14}$$
Do đó, \(\dfrac{\sqrt{21}a}{14}\) là kết quả cần tìm.

Huỳnh Phú Sĩ
21:46 09/02/2021

Chọn phương án A.

Ta có \(C'M\cap\left(A'BC\right)=C\), suy ra $$\dfrac{\mathrm{d}\left(M,\left(A'BC\right)\right)}{\mathrm{d}\left(C',\left(A'BC\right)\right)}=\dfrac{C'M}{C'C}=\dfrac{1}{2}$$
Ta có $$\begin{aligned}V_{C'.A'BC}&=\dfrac{1}{3}{V_{ABC.A'B'C'}}=\dfrac{1}{3}\cdot C'C\cdot S_{ABC}\\ &=\dfrac{1}{3}\cdot a\cdot\dfrac{a^2\sqrt{3}}{4}=\dfrac{a^3\sqrt 3}{12}\end{aligned}$$
Lại có \(A'B=a\sqrt{2}\), \(CB=a\), \(A'C=a\sqrt{2}\).
Suy ra \(S_{A'BC}=\dfrac{a^2\sqrt{7}}{4}\).

Khi đó $$\begin{aligned}\mathrm{d}\left(C',\left(A'BC\right)\right)&=\dfrac{3V_{C'.A'BC}}{S_{A'BC}}=\dfrac{3\cdot\dfrac{a^3\sqrt{3}}{12}}{\dfrac{a^2\sqrt{7}}{4}}\\ &=\dfrac{a\sqrt{21}}{7}\end{aligned}$$
Vậy $$\begin{aligned}\mathrm{d}\left(M,\left(A'BC\right)\right)&=\dfrac{1}{2}\mathrm{d}\left(C',\left(A'BC\right)\right)\\ &=\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{a\sqrt{21}}{7}=\dfrac{a\sqrt{21}}{14}\end{aligned}$$