Phương pháp giải:
Đường cao của tam giác đều cạnh \(a\) là : \(\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\)
\(O{C^2} + O{B^2} = \dfrac{{{a^2}}}{2} + \dfrac{{{a^2}}}{2} = {a^2} = B{C^2}\) \( \Rightarrow \Delta BOC\) vuông cân tại \(O\) (định lí Py – ta – go đảo) \( \Rightarrow \angle BOC = 90^\circ \)
Chứng minh tương tự ta được: \(\angle AOC = \angle AOC = 90^\circ \)
Giải chi tiết:
Gọi \(a\) là cạnh của hình chóp tam giác đều và \(M\) là trung điểm của \(AB\).
Vì \(\Delta ABC\) đều và \(CM\) đường trung tuyến của \(\Delta ABC\) (\(M\)là trung điểm của \(AB\))
\( \Rightarrow CM\) là đường cao của tam giác đều cạnh \(a\)\( \Rightarrow CM = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}\)
Vì \(SH\) là đường cao của hình chóp tam giác đều \( \Rightarrow H\) là trọng tâm \(\Delta ABC\)\( \Rightarrow CH = \dfrac{2}{3}CM = \dfrac{2}{3}.\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}\)
Ta có: \(\left. \begin{array}{l}SH \bot \left( {ABC} \right)\\CH \subset \left( {ABC} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow SH \bot CH \Rightarrow \Delta SCH\) vuông tại \(H\)
Áp dụng địng lý Py – ta – go vào \(\Delta SCH\) vuông tại \(H\), ta có:
\(\begin{array}{l}\,\,\,\,\,\,\,\,S{C^2} = S{H^2} + C{H^2}\\ \Rightarrow S{H^2} = S{C^2} - C{H^2} = {a^2} - {\left( {\dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}} \right)^2} = \dfrac{{2{a^2}}}{3}\\ \Rightarrow SH = a\sqrt {\dfrac{2}{3}} = \dfrac{{a\sqrt 2 }}{{\sqrt 3 }} = \dfrac{{a\sqrt 6 }}{3}\end{array}\)
Ta có: \(OH = \dfrac{1}{2}SH = \dfrac{1}{2}.\dfrac{{a\sqrt 6 }}{3} = \dfrac{{a\sqrt 6 }}{6}\)
Vì \(SH \bot CH\) hay \(OH \bot CH \Rightarrow \Delta OCH\) vuông tại \(H\)
Áp dụng định lý Py – ta – go vào \(\Delta OCH\) vuông tại \(H\), ta có:
\(O{C^2} = C{H^2} + O{H^2} = {\left( {\dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}} \right)^2} + {\left( {\dfrac{{a\sqrt 6 }}{6}} \right)^2} = \dfrac{{{a^2}}}{2}\)
Chứng minh tương tự ta có: \(O{A^2} = O{B^2} = \dfrac{{{a^2}}}{2}\)
Xét \(\Delta BOC\) có: \(O{C^2} + O{B^2} = \dfrac{{{a^2}}}{2} + \dfrac{{{a^2}}}{2} = {a^2} = B{C^2}\)
\( \Rightarrow \Delta BOC\) vuông cân tại \(O\) (định lí Py – ta – go đảo) \( \Rightarrow \angle BOC = 90^\circ \)
Chứng minh tương tự ta được: \(\angle AOC = \angle AOC = 90^\circ \)