Cho tứ diện \(A B C D\)\(A B, A C, A D\) đôi một vuông góc với nhau và \(A D=2, A B=A C=1\). Gọi \(I\) là trung điểm của đoạn thẳng \(B C\), khoảng cách giữa hai đường thẳng \(A I\)\(B D\) bằng

A.

\(\frac{3}{2}\).

B.

\(\frac{2}{\sqrt{5}}\).

C.

\(\frac{\sqrt{5}}{2}\).

D.

\(\frac{2}{3}\).

Giải thích:

image.png

Ta có \(A D \perp A B, A D \perp A C \Rightarrow A D \perp(A B C)\).

Mặt khác ta có \(I\) là trung điểm mà tam giác \(A B C\)\(A B=A C=1, A B \perp A C\) nên tam giác \(A B C\) vuông cân tại \(A\). Suy ra \(A I \perp B C\)\(B I=\frac{B C}{2}=\frac{\sqrt{A B^{2}+A C^{2}}}{2}=\frac{\sqrt{2}}{2}\).

Dựng hình bình hành \(A I B K \Rightarrow A I / / B K \Rightarrow A I / /(D B K)\).

Do đó \(d(B D, A I)=d(A I,(D B K))=d(A,(D B K))\).

\(A I \perp B C\) nên \(A I B K\) là hình chữ nhật và \(A K=B I=\frac{\sqrt{2}}{2}, A K \perp B K\).

Lại có \(A D \perp(A B C)=(A C B K) \Rightarrow A D \perp B K\) suy ra \(B K \perp(A D K) \Rightarrow(D B K) \perp(A D K)\) theo giao tuyến \(D K\).

Kẻ \(A H \perp D K \Rightarrow A H \perp(D B K) \Rightarrow A H=d(A,(D B K))\).

\(\frac{1}{A H^{2}}=\frac{1}{A D^{2}}+\frac{1}{A K^{2}} \Leftrightarrow \frac{1}{A H^{2}}=\frac{1}{4}+\frac{1}{\frac{1}{2}}=\frac{9}{4} \Leftrightarrow A H=\frac{2}{3}\).

Vậy \(d(B D, A I)=\frac{2}{3}\).

Câu hỏi này nằm trong:

Đề thi THPTQG (CT) 19-20 - Hà Tĩnh - MĐ 6681