BÀI TOÁN TÍNH THỂ TÍCH VÀ KHOẢNG CÁCH GIỮA 2 ĐƯỜNG THẲNG CHÉO
NHAU
Phương pháp : Để tính khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau
h nh theo một trong các cách dưới đây :
, ta có thể tiến
Cách 1 : Dựa v o định nghĩa ( Xác định đường vuông góc chung ) .
Cách n y thường được tiến h nh khi ta biết được hai đường thẳng
Khi đó ta l m như sau :
vuông góc với nhau .
Bước 1 : Xác định một mặt phẳng (P) chứa
vuông góc với đường thẳng
. Tức l đường
thẳng
vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau nằm trong mặt phẳng (P) , trong đó có đường
thẳng .
Bước 2 : Tìm giao điểm I của đường thẳng
với mặt phẳng (P) . Từ I kẻ IH vuông góc với
với H
. Khi đó IH l đoạn vuông góc chung của hai đường thẳng
.
,
Bước 3 : Tính độ d i đoạn thẳng IH .
Ta thường vận dụng hệ thức lượng tam giác v tam giác đồng dạng ; định lý Pitagor để tính độ
d i đoạn IH .
Cách 2 : Dựa v o khoảng cách giữa đường thẳng v mặt phẳng song song .
Thể tích khối lăng trụ l :
√
√
(đvtt)
Gọi E l trung điểm của BB’ .
Khi đó mặt phẳng (AME) // B’C nên d(AM,B’C) = d(B’C,(AME))
Nhận thấy d(B,(AME)) = d(C,(AME))
Gọi h l khoảng cách từ B đến mặt phẳng (AME) .
Do tứ diện BAME có BA , BM , BE đôi một vuông góc nên suy ra đường cao :
√
Khoảng cách giữa hai đường thẳng B’C v AM bằng khoảng cách từ B đến mặt phẳng (AME) :
h=
√
Thí dụ 2 : Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD l hình vuông cạnh a . Gọi M v N lần lượt l
trung điểm của cạnh AB v AD , H l giao điểm của CN v DM . Biết SH vuông góc với mặt
phẳng (ABCD) v SH = a√ . Tính thể tích khối chóp S.CDNM v khoảng cách giữa hai đường
thẳng DM v SC theo a .
Giải :
>> Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh tốt nhất!
2
Tính thể tích khối chóp S.CDNM
=> DM ⏊
=> HK ⏊ MD => HK = d(DM,SC)
√
=> HK =
√
√
Thí dụ 3 : Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC l tam giác vuông cân tại B ,
AB = BC =2a , hai mặt phẳng (SAB) v (SAC) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABC) . Gọi
M l trung điểm AB , mặt phẳng qua SM v song song với BC , cắt AC tại N . Biết góc giữa
hai mặt phẳng (SBC) v (ABC) bằng
. Tính thể tích khối chóp S.BCNM v khoảng cách
giữa hai đường thẳng AB v SN theo a
Giải :
>> Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh tốt nhất!
4
Theo giả thiết :
⏊
Kẻ NI // AB để có AMNI l hình vuông , vậy khoảng cách của AB đến SN chính l hướng cao
của ΔSAI , gọi h l chiều cao đó , ta có :
>> Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh tốt nhất!
5
√
(
√
√ )
Thí dụ 4 : Trong không gian với hệ tọa độ Đềcác Oxyz cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD l
hình thoi , AC cắt BD tại gốc tọa độ O .
(
Biết
√ ) . Gọi M l trung điểm của cạnh SC .
a. Tính góc v khoảng cách giữa hai đường thẳng SA v BM
b. Giả sử mặt phẳng (ABM) cắt SD tại N . Tính thể tích hình chóp S.ABMN
Giải :
Cách 1 :
a. Giả thiết => SO ⏊ (ABCD) ; SA = SC = 2√
Ta có OM // SA => Góc (SA , MB) = ̂
OB ⏊ (SAC) => OB ⏊ OM
M l trung điểm SC => M(
; O l trung điểm AC => C
(
√ ) ; ⃗⃗⃗⃗
√ )
(
Gọi
√ );
l góc nhọn tạo bởi SA v BM
cos
=
|
√
|
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
√
√
>> Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh tốt nhất!
(
√ );
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
(
√ )
[⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ ] ( √
) [ ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ ] ⃗⃗⃗⃗⃗
[⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ ] ⃗⃗⃗⃗⃗⃗
√
Vậy
√
√
√
√ (đvtt)
>> Truy cập trang để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh tốt nhất!
7