01Ví dụ minh hoạ
Ví dụ 1 (hình chóp có cạnh bên vuông góc đáy)
Hình chóp có đáy là hình chữ nhật , , , . Tính góc giữa: a) và ; b) và ; c) và .
Giải.
a) là hình chiếu của , nên là hình chiếu của trên ; góc cần tìm là . , , góc bằng .
b) là hình chiếu của : , góc .
c) và nên , do đó là hình chiếu của trên và là hình chiếu của . Góc cần tìm là (tam giác vuông tại ): , , góc .
Ví dụ 2 (hình lập phương)
Hình lập phương cạnh . Tính góc giữa và .
Giải. nên là hình chiếu của , góc cần tìm là . , , nên , tức . Góc .
Ví dụ 3 (lăng trụ xiên)
Lăng trụ có đáy là tam giác đều cạnh , hình chiếu vuông góc của trên là trung điểm của , . Tính góc giữa và .
Giải. . Tam giác vuông tại : . Vậy và góc bằng .
Ví dụ 4 (chân đường cao là trọng tâm)
Hình chóp có đáy là tam giác đều cạnh , hình chiếu của trên là trọng tâm của tam giác , cạnh bên tạo với đáy góc . Tính và .
Giải. Trọng tâm cách đỉnh trung tuyến: . Góc giữa và đáy là nên và . Do cách đều ba đỉnh nên cả ba cạnh bên đều bằng và cùng nghiêng : đây chính là hình chóp tam giác đều.
Ví dụ 5 (mặt bên vuông góc đáy)
Hình chóp có đáy là hình chữ nhật , ; tam giác là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với . Tính góc giữa và .
Giải. Gọi là trung điểm . Tam giác đều nên ; vì theo giao tuyến nên (mặt phẳng vuông góc, bài 5). Vậy là hình chiếu của trên đáy và góc cần tìm là .
, , . Vậy , tức và góc .