Bài tập số 2, trang 86 SGK Toán 11 Tập 2 (Chân trời sáng tạo) yêu cầu xác định góc giữa cạnh bên SC và mặt đáy (ABCD) của hình chóp S.ABCD. Đây là dạng toán cơ bản và quan trọng trong hình học không gian, áp dụng kiến thức về đường vuông góc, hình chiếu và hệ thức lượng trong tam giác vuông.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh b, SA vuông góc với mặt đáy, SC = 2b√2. Số đo góc giữa cạnh bên SC và mặt đáy là
A. 60°. B. 30°.
C. 45°. D. 50°.

Xác định góc: Góc giữa đường thẳng $SC$ và mặt phẳng $(ABCD)$ là góc giữa đường thẳng đó và hình chiếu vuông góc của nó lên mặt phẳng.
Ta có $SA \perp (ABCD)$, suy ra $A$ là hình chiếu vuông góc của $S$ lên $(ABCD)$.
$AC$ là hình chiếu vuông góc của $SC$ lên $(ABCD)$.
Góc cần tìm là $\angle SCA$.
Tính độ dài $AC$: Đáy $ABCD$ là hình vuông cạnh $b$. $AC$ là đường chéo của hình vuông.
Áp dụng hệ thức lượng: Xét tam giác vuông $SAC$ (vuông tại $A$ vì $SA \perp (ABCD)$), ta dùng tỉ số lượng giác (cosin hoặc sin) để tính góc $\angle SCA$.
* Đáp án: A.
Ta có SA ⊥ (ABCD) suy ra (SC, (ABCD)) = (SC, AC) =
Mà ABCD là hình vuông nên
Vậy (SC, (ABCD)) = 60°
Góc giữa đường thẳng $SC$ và mặt đáy $(ABCD)$ được xác định là $\angle SCA$ vì $AC$ là hình chiếu của $SC$ lên mặt đáy. Bằng cách sử dụng định lý Pythagore để tính độ dài đường chéo $AC = b\sqrt{2}$ và áp dụng tỉ số cosin trong tam giác vuông $SAC$, ta tìm được $\cos(\angle SCA) = \frac{1}{2}$, suy ra góc đó bằng $\mathbf{60^\circ}$.
• Xem thêm: