Đề kiểm tra 45 phút Toán 11 Chương 4 Kết nối tri thức

Câu 1: Thông hiểu

Cho tứ diện ABCD. Gọi E, F lần lượt là trung điểm của AB, CD và G là trọng tâm của tam giác BCD. Giao điểm của đường thẳng EG và mặt phẳng (ACD) là

A. Giao điểm của đường thẳng EG và AC.
B. Điểm F.
C. Giao điểm của đường thẳng EG và AF.
D. Giao điểm của đường thẳng EG và CD.

Hình vẽ minh họa

Giao điểm của đường thẳng EG và mặt phẳng (ACD)

Ta có $EG ⊂ (ABF)$ và $AF = (ABF) ∩ (ACD)$

=> Giao điểm của đường thẳng EG và mặt phẳng (ACD) là giao điểm của đường thẳng EG và AF.

Câu 2: Thông hiểu

Cho hình chóp tứ giác $S.ABCD$ , đáy $ABCD$ là hình bình hành tâm $O$ , $M \in SC,SM = MC$ . Mệnh đề nào sau đây là mệnh đề sai?

A.
$OM//(SAB)$
B.
$OM//(SBD)$
C.
$OM//(SAD)$
D.
$(BDM) \cap (SAC) = OM$

Hình vẽ minh họa

Ta có:

$OM//SA \Rightarrow OM//(SAB)$

$OM//SA \Rightarrow OM//(SAD)$

$(BDM) \cap (SAC) = OM$

$OM//(SBD)$ là đáp án sai.

Câu 3: Thông hiểu

Cho hình chóp $ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình thang $(AB//CD)$ . Gọi $M;N;Q$ lần lượt là trung điểm của $BC;AD;SB$ . Giao tuyến của mặt phẳng $(SAB)$ và $(MNQ)$ là:

A.
Đường thẳng đi qua $S$ và song song với $AB$ .
B.
Đường thẳng đi qua $M$ và song song với $SB$ .
C.
Đường thẳng đi qua $M$ và song song với $SC$ .
D.
Đường thẳng đi qua $Q$ và song song với $AB$ .

Hình vẽ minh họa

Ta có: $Q \in SB;SB \subset (SAB)$

$Q \in (MNQ)$ nên Q là điểm chung thứ nhất của mặt phẳng $(SAB)$ và $(MNQ)$

Mặt khác $MN//AB$

Vậy giao tuyến của mặt phẳng $(SAB)$ và $(MNQ)$ là đường thẳng qua Q và song song với AB.

Câu 4: Vận dụng cao

Cho hình hộp chữ nhật $ABCD.A'B'C'D'$ có $M,\ \ N,\ \ P$ lần lượt là các điểm nằm trên ba cạnh $AA',\ \ BB',\ \ CC'$ sao cho $AM = \frac{1}{2}AA',\ \ BN = \frac{1}{3}BB',\ \ CP = \frac{1}{4}CC'$ . Gọi $Q$ là giao điểm của mặt phẳng $(MNP)$ với đường thẳng $DD'$ . Khi đó tỉ số $\frac{D'Q}{DD'}$ bằng bao nhiêu?

Đáp án: 5/12 (Kết quả ghi dưới dạng phân số tối giản).

Đáp án là:

Cho hình hộp chữ nhật $ABCD.A'B'C'D'$ có $M,\ \ N,\ \ P$ lần lượt là các điểm nằm trên ba cạnh $AA',\ \ BB',\ \ CC'$ sao cho $AM = \frac{1}{2}AA',\ \ BN = \frac{1}{3}BB',\ \ CP = \frac{1}{4}CC'$ . Gọi $Q$ là giao điểm của mặt phẳng $(MNP)$ với đường thẳng $DD'$ . Khi đó tỉ số $\frac{D'Q}{DD'}$ bằng bao nhiêu?

Đáp án: 5/12 (Kết quả ghi dưới dạng phân số tối giản).

Hình vẽ minh họa

Lấy $M'$ , $N'$ lần lượt là các cạnh trên $DD'$ và $CC'$ sao cho $MA = M'D$ và $NB = N'C$ .

Vì $(ABB'A')\ //\ (CDD'C')$ nên 2 giao tuyến giữa mặt phẳng $(MNP)$ lần lượt với các mặt phẳng $(ABB'A')$ và $(CDD'C')$ sẽ song song với nhau.

Do đó, ta sẽ lấy $Q$ nằm trên cạnh $DD'$ sao cho $MN\ //\ PQ$ .

Ta có:

$D'Q = D'M' - QM' = \frac{DD'}{2} - (N'C - PC)$

$= \frac{DD'}{2} - \left( \frac{DD'}{3} - \frac{DD'}{4} ight) = \frac{5DD'}{12}$ .

Khi đó, $\frac{D'Q}{DD'} = \frac{5}{12}$ .

Câu 5: Thông hiểu

Cho tứ diện $ABCD$ . Gọi $M$ là trung điểm cạnh $AB$ , lấy điểm $N$ trên cạnh $AC$ sao cho $AN = 2NC$ . Giao tuyến của hai mặt phẳng $(DMN)$ và $(BCD)$ đi qua giao điểm của hai đường nào trong các cặp đường thẳng sau?

A.
$MN$ và $BD$ .
B.
$MN$ và $BC$ .
C.
$MN$ và $CD$ .
D.
$MN$ và $AD$ .

Hình vẽ minh họa

luyện tập điểm đường thẳng mặt phẳng trong không gian

Gọi I là giao điểm của MN và BC.

Giao tuyến cần tìm là DI.

Do đó giao tuyến ấy đi qua giao điểm của MN và BC.

Câu 6: Thông hiểu

Cho tứ diện $ABCD$ có $G;G'$ lần lượt là trọng tâm hai tam giác $BCD$ và $ACD$ . Khẳng định nào sau đây sai?

A.
$GG' = \frac{2}{3}AB$
B.
$GG'//AB$
C.
Thiết diện tạo bởi mặt phẳng $(ABG)$ và tứ diện là một tam giác.
D.
$BG;AG';CD$ đồng quy

Hình vẽ minh họa:

Gọi $M$ là trung điểm của $CD$

Khi đó $\frac{MG}{MB} = \frac{1}{3} = \frac{MG'}{MA}$ (vì $G;G'$ lần lượt là trọng tâm của hai tam giác $BCD$ và $ACD$ )

Suy ra $\left\{ \begin{matrix}\dfrac{GG'}{AB} = \dfrac{1}{3} \\GG'//AB \\\end{matrix} ight.\ \Rightarrow GG' = \frac{1}{3}AB$

Vậy khẳng định sai là $GG' = \frac{2}{3}AB$ .

Mặt phẳng $(ABG)$ và tứ diện theo một diện diện là tam giác

Dễ thấy $BG;AG';CD$ đồng quy tại điểm M.

Câu 7: Thông hiểu

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy là hình bình hành. Gọi $E;F;G$ lần lượt là trung điểm của $SA;SB;SC$ . Mệnh đề nào dưới đây là mệnh đề sai?

A.
$(EFG) \cap (ACD) =\varnothing$
B.
$EG//AC$
C.
$EF//CD$
D.
$SD \cap (EFG) = \varnothing$

Hình vẽ minh họa:

Ta có: $(EFG)//(ACD) \Rightarrow (EFG)\cap (ACD) = \varnothing$

Ta có: $EG$ là đường trung bình trong tam giác SAC

$EG//AC$

Ta có: $EF$ là đường trung bình trong tam giác $SAB$

=> $EF//AB$

=> $EF//CD$

Dễ thấy $SD$ cắt $(EFG)$ tại trung điểm $H$ của $SD$ .

Do đó mệnh đề $SD \cap (EFG) =\varnothing$ là mệnh đề sai.

Câu 8: Vận dụng

Cho hình lập phương $ABCD.A'B'C'D'$ cạnh a. Gọi M là trung điểm của AB, N là tâm hình vuông $AA'D'D$ . Xác định các giao tuyến của hình lập phương $ABCD.A'B'C'D'$ tạo với mặt phẳng $(CMN)$ . Tính diện tích hình tạo bởi các giao tuyến.

A.
$\frac{a^{2}\sqrt{14}}{4}$
B.
$\frac{3a^{2}\sqrt{14}}{2}$
C.
$\frac{3a^{2}}{4}$
D.
$\frac{a^{2}\sqrt{14}}{2}$

Hình vẽ minh họa

Tính diện tích hình tạo bởi các giao tuyến

Hình tạo bởi các giao tuyến được biểu diễn như hình vẽ.

Tứ giác $CQPM$ là hình thang có

$CM = \frac{a\sqrt{5}}{2};OM =\frac{a\sqrt{13}}{6};PQ = \frac{a\sqrt{10}}{3};CQ =\frac{a\sqrt{13}}{3}$

$\Rightarrow MF = PQ =\frac{a\sqrt{10}}{3};CF = PM = \frac{a\sqrt{13}}{6}$

Ta có: $S_{CMPQ} = 3S_{CMF}$

$S_{CMF} = \sqrt{p(p - CM)(p - CF)(p -MF)}$ với $p = \frac{CM + MF +FC}{2}$

Thay giá trị các cạnh ta có $S_{CMF} =\sqrt{\frac{7}{72}}a^{2} \Rightarrow S_{CMPQ} =\frac{a^{2}\sqrt{14}}{4}$

Câu 9: Nhận biết

Ba mặt phẳng đôi một cắt nhau theo ba giao tuyến phân biệt. Khẳng định nào sau đây là đúng?

A.
Ba giao tuyến này đôi một song song
B.
Ba giao tuyến này hoặc đồng quy hoặc đôi một song song
C.
Ba giao tuyến này đồng quy
D.
Ba giao tuyến này đôi một cắt nhau tạo thành một tam giác.

Khẳng định đúng: "Ba giao tuyến này hoặc đồng quy hoặc đôi một song song."

Câu 10: Vận dụng

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình thang cân đáy nhỏ $BC$ . Lấy $M,N,P$ lần lượt là trung điểm của $AB,DC,SB$ . Giao tuyến của mặt phẳng $(MNP)$ với các mặt của hình chóp $S.ABCD$ là hình:

A.
Hình bình hành
B.
Hình thang
C.
Hình chữ nhật
D.
Hình vuông

Hình vẽ minh họa

Xét mặt phẳng (MNP) và (SBC) có

$\left\{ \begin{matrix}\begin{matrix}P \in (MNP) \cap (SCD) \\MN \subset (MNP) \\BC \subset (SBC) \\\end{matrix} \\MN//BC \\\end{matrix} ight.$ (1)

$= > (MNP) \cap (SCD) = PQ//BC,(Q \inSD)$ (2)

Từ (1) và (2) $= > MN//BC$ .

Xét tứ giác $MNQP$ có $MN//BC$

=> $MNQP$ là hình thang.

Vậy giao điểm của mặt phẳng $(MNP)$ với các mặt của hình chóp $S.ABCD$ là hình thang.

Câu 11: Nhận biết

Để xác định một mặt phẳng duy nhất cần các yếu tố nào dưới đây?

A.
Ba điểm phân biệt
B.
Một điểm và một đường thẳng
C.
Hai đường thẳng cắt nhau
D.
Bốn điểm phân biệt

Đáp án: “ba điểm phân biệt” sai. Trong trường hợp ba điểm phân biệt thẳng hàng thì sẽ có vô số mặt phẳng chứa ba điểm thẳng hàng đã cho.

Đáp án: “một điểm và một đường thẳng: sai. Trong trường hợp điểm thuộc đường thẳng đã cho, khi đó ta chỉ có 1 đường thẳng, có vô số mặt phẳng đi qua đường thẳng đó.

Đáp án: “bốn điểm phân biệt” sai. Trong trường hợp 4 điểm phân biệt thẳng hàng thì có vô số mặt phẳng đi qua 4 điểm đó hoặc trong bốn tường hợp

Câu 12: Nhận biết

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình bình hành. Lấy một điểm $M$ trên cạnh $SB;(M eq S;M eq B)$ . Thiết diện tạo bởi mặt phẳng $(ADM)$ với hình chóp là:

A.
Hình tam giác
B.
Hình thang
C.
Hình bình hành
D.
Hình chữ nhật

Hình vẽ minh họa

Sử dụng định lý về giao tuyến của ba mặt phẳng ta có giao tuyến của ( ADM ) với (SBC) là MN sao cho MN // BC.

Ta có: MN // BC // AD nên thiết diện AMND là hình thang.

Câu 13: Thông hiểu

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình thang $AD//BC;AD = 2BC$ . Gọi O là giao điểm của AC và BD, các điểm $E,F$ lần lượt là trung điểm các cạnh $SA,AD$ . Lấy điểm $K$ thuộc $SC$ sao cho $SK = 2CK$ . Hãy xác định tính đúng sai của các khẳng định dưới đây?

a) $EF//(SCD)$ Đúng||Sai

b) $(BEF)//(SCD)$ Đúng||Sai

c) $\frac{CO}{CA} = \frac{2}{3}$ Sai||Đúng

d) $SA//(KBD)$ Đúng||Sai

Đáp án là:

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình thang $AD//BC;AD = 2BC$ . Gọi O là giao điểm của AC và BD, các điểm $E,F$ lần lượt là trung điểm các cạnh $SA,AD$ . Lấy điểm $K$ thuộc $SC$ sao cho $SK = 2CK$ . Hãy xác định tính đúng sai của các khẳng định dưới đây?

a) $EF//(SCD)$ Đúng||Sai

b) $(BEF)//(SCD)$ Đúng||Sai

c) $\frac{CO}{CA} = \frac{2}{3}$ Sai||Đúng

d) $SA//(KBD)$ Đúng||Sai

Hình vẽ minh họa

Ta có EF là đường trung bình tam giác SAD nên EF // SD

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} EF//SD \\ SD \subset (SCD) \\ EF ⊄ (SCD) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow EF//(SCD)$

Xét tứ giác BFDC có: $\left\{ \begin{matrix} BC//DF \\ BC = DF = \frac{1}{2}AD \\ \end{matrix} ight.$ suy ra tứ giác BFDC là hình bình hành

=> BF // DC

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} BF//CD \\ CD \subset (SCD) \\ BF ⊄ (SCD) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow BF//(SCD)$

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} EF//(SCD) \\ BF//(SCD) \\ EF \cap BF \\ EF;BF \subset (BEF) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow (BEF)//(SCD)$

Do AD // BC nên theo định lí Ta- let ta có: $\frac{OB}{OD} = \frac{OC}{OA} = \frac{BC}{AD} = \frac{1}{2}$

$\Rightarrow OA = 2OC \Rightarrow \frac{CO}{CA} = \frac{1}{3}$

Mặt khác $SK = 2CK \Rightarrow \frac{CK}{CS} = \frac{1}{3}$

Xét tam giác SAC có $\frac{CO}{CA} = \frac{CK}{CS} = \frac{1}{3} \Rightarrow OK//SA$

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} OK//SA \\ OK \subset (KBD) \\ SA ⊄ (KBD) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow SA//(KBD)$

Câu 14: Thông hiểu

Mệnh đề nào sau đây đúng?

A.
Nếu một đường thẳng cắt hai đường thẳng cắt nhau tại hai điểm phân biệt thì cả ba đường thẳng cùng nằm trong một mặt phẳng.
B.
Nếu ba đường thẳng đồng quy thì chúng nằm trên một mặt phẳng.
C.
Nếu một đường thẳng cắt hai đường thẳng cho trước thì cả ba đường thẳng cùng nằm trong một mặt phẳng.
D.
Nếu một đường thẳng cắt một trong hai đường thẳng song song thì nó cũng cắt đường thẳng còn lại.

Mệnh đề “Nếu ba đường thẳng đồng quy thì chúng nằm trên một mặt phẳng” không đúng, vì chúng có thể không đồng phẳng.

Mệnh đề “Nếu một đường thẳng cắt hai đường thẳng cho trước thì cả ba đường thẳng cùng nằm trong một mặt phẳng”, không đúng khi ba đường thẳng cắt nhau và đồng qui nhưng không đồng phẳng.

Mệnh đề “Nếu một đường thẳng cắt một trong hai đường thẳng song song thì nó cũng cắt đường thẳng còn lại” không đúng, vì chúng có thể chéo nhau.

Vậy khẳng định đúng là: “Nếu một đường thẳng cắt hai đường thẳng cắt nhau tại hai điểm phân biệt thì cả ba đường thẳng cùng nằm trong một mặt phẳng.”

Câu 15: Vận dụng cao

Cho lăng trụ $ABCD.A'B'C'D'$ có đáy $ABCD$ là hình vuông, $A B = 1 ; A A' = 2$ . Gọi $L$ là trung điểm $B'D$ , mặt phẳng $(P)$ qua $L$ và song song $AC$ lần lượt cắt $A A'; C C'; D D'$ tại $E ; F ; K$ .

Đặt $\frac{DK}{DD'} = x$ . Khi $(EFK)//(MA'C')$ thì $P = \frac{2025x}{1005}$ bằng (Làm tròn đến hàng phần trăm).

Đáp án: 2,01

Đáp án là:

Cho lăng trụ $ABCD.A'B'C'D'$ có đáy $ABCD$ là hình vuông, $A B = 1 ; A A' = 2$ . Gọi $L$ là trung điểm $B'D$ , mặt phẳng $(P)$ qua $L$ và song song $AC$ lần lượt cắt $A A'; C C'; D D'$ tại $E ; F ; K$ .

Đặt $\frac{DK}{DD'} = x$ . Khi $(EFK)//(MA'C')$ thì $P = \frac{2025x}{1005}$ bằng (Làm tròn đến hàng phần trăm).

Đáp án: 2,01

Hình vẽ minh họa

Trong mặt phẳng $(A'B'C'D')$ , $O' = A'C' \cap B'D'$ .

Trong mặt phẳng $(B'D'DB)$ , $Q = B'D \cap MO'$ .

$ML$ là đường trung bình của tam giác $B'BD$ nên $ML\ //\ BD\ //\ B'D'$ $(1)$ .

$O'L$ là đường trung bình của tam giác $B'D'D$ nên $LO'\ //\ D'D\ //\ B'B$ $(2)$ .

Từ $(1)$ , $(2)$ suy ra tứ giác $MLO'B'$ là hình bình hành nên $Q$ là trung điểm $B'L \Rightarrow QO'//LD'$ $(3)$ .

Ta có $EF\ //\ A'C'$ nên để $(EFK)//(MA'C')$ thì $\Rightarrow QO'//LK$ $(4)$ .

Từ $(1)$ , $(2)$ suy ra $K \equiv D' \Rightarrow \frac{DK}{DD'} = 1 \Rightarrow x = 1$ .

Vậy $P = \frac{2025x}{1005} = \frac{2025}{1005} \approx 2,01$ .

Câu 16: Thông hiểu

Cho hình lăng trụ $ABC.A'B'C'$ . Gọi $M$ là trung điểm của $BC$ . Điểm $M'$ là ảnh của điểm $M$ qua phép chiếu song song phương $CC'$ , mặt phẳng chiếu $(A'B'C')$ . Chọn khẳng định đúng?

A.
$M'A' = M'B'$
B.
$M'C' = M'B'$
C.
$M'A' = M'C'$
D.
$M'A = M'B'$

Hình vẽ minh họa

Ta có phép chiếu song song phương $CC'$ , biến $C$ thành $C'$ , biến $B$ thành $B'$ .

Do $M$ là trung điểm của $BC$ suy ra $M'$ là trung điểm của $B'C'$ vì phép chiếu song song bảo toàn thứ tự của ba điểm thẳng hàng và bảo toàn tỉ số của hai đoạn thẳng nằm trên cùng một đường thẳng hoặc trên hai đường thẳng song song.

Vậy khẳng định đúng là: $M'C' = M'B'$

Câu 17: Nhận biết

Cho hình chóp $S.ABCD$ , đáy là hình bình hành. Gọi $O$ là giao điểm của $AC$ và $BD$ , $M$ là trung điểm $SC$ . Khằng định nào sau đây là đúng?

A.
$OM//(ABCD)$ .
B.
$OM//(SBD)$ .
C.
$OM//(SAC)$ .
D.
$OM//(SAD)$ .

Hình vẽ minh họa

Ta có $OM$ là đường trung bình tam giác $SAC$ nên $OM//SA$ , mà $SA \subset (SAD)$ và $OM ⊄ (SAD)$ suy ra $OM//(SAD)$ .

Câu 18: Thông hiểu

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình thang $AD//BC;AD = 2BC$ . Gọi O là giao điểm của AC và BD, các điểm $E,F$ lần lượt là trung điểm các cạnh $SA,AD$ . Lấy điểm $K$ thuộc $SC$ sao cho $SK = 2CK$ . Hãy xác định tính đúng sai của các khẳng định dưới đây?

a) $EF//(SCD)$ Đúng||Sai

b) $(BEF)//(SCD)$ Đúng||Sai

c) $\frac{CO}{CA} = \frac{2}{3}$ Sai||Đúng

d) $SA//(KBD)$ Đúng||Sai

Đáp án là:

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình thang $AD//BC;AD = 2BC$ . Gọi O là giao điểm của AC và BD, các điểm $E,F$ lần lượt là trung điểm các cạnh $SA,AD$ . Lấy điểm $K$ thuộc $SC$ sao cho $SK = 2CK$ . Hãy xác định tính đúng sai của các khẳng định dưới đây?

a) $EF//(SCD)$ Đúng||Sai

b) $(BEF)//(SCD)$ Đúng||Sai

c) $\frac{CO}{CA} = \frac{2}{3}$ Sai||Đúng

d) $SA//(KBD)$ Đúng||Sai

Hình vẽ minh họa

Ta có EF là đường trung bình tam giác SAD nên EF // SD

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} EF//SD \\ SD \subset (SCD) \\ EF ⊄ (SCD) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow EF//(SCD)$

Xét tứ giác BFDC có: $\left\{ \begin{matrix} BC//DF \\ BC = DF = \frac{1}{2}AD \\ \end{matrix} ight.$ suy ra tứ giác BFDC là hình bình hành

=> BF // DC

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} BF//CD \\ CD \subset (SCD) \\ BF ⊄ (SCD) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow BF//(SCD)$

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} EF//(SCD) \\ BF//(SCD) \\ EF \cap BF \\ EF;BF \subset (BEF) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow (BEF)//(SCD)$

Do AD // BC nên theo định lí Ta- let ta có: $\frac{OB}{OD} = \frac{OC}{OA} = \frac{BC}{AD} = \frac{1}{2}$

$\Rightarrow OA = 2OC \Rightarrow \frac{CO}{CA} = \frac{1}{3}$

Mặt khác $SK = 2CK \Rightarrow \frac{CK}{CS} = \frac{1}{3}$

Xét tam giác SAC có $\frac{CO}{CA} = \frac{CK}{CS} = \frac{1}{3} \Rightarrow OK//SA$

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} OK//SA \\ OK \subset (KBD) \\ SA ⊄ (KBD) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow SA//(KBD)$

Câu 19: Nhận biết

Trong các mệnh đề sau mệnh đề nào sai:

A. Hình biểu diễn của đường thẳng là đường thẳng.
B. Hình biểu diễn phải giữ nguyên quan hệ thuộc giữa điểm và đường thẳng.
C. Dùng nét đứt để biểu diễn cho đường bị che khuất.
D. Hình biểu diễn của hai đường cắt nhau có thể là hai đường song song nhau.

Mệnh đề sai: "Hình biểu diễn của hai đường cắt nhau có thể là hai đường song song nhau".

Câu 20: Thông hiểu

Cho hình chóp $S.ABCD$ có $ABCD$ là hình bình hành tâm $O$ , $M$ là trung điểm $SA$ . Tìm mệnh đề sai.

A.
Khoảng cách từ $O$ đến $(SCD)$ bằng khoảng cách từ M đến $(SCD)$ .
B.
$OM//(SCD)$ .
C.
$OM//(SAC)$ .
D.
Khoảng cách từ $A$ đến $(SCD)$ bằng khoảng cách từ $A$ đến $(SCD)$ .

Do $M \in SA;O \in AC$ nên $OM \subset mp\left( {SAC} ight)$

=> $OM//(SAC)$ sai.

Câu 21: Nhận biết

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình bình hành tâm $O$ . Trung điểm của các cạnh $SA,SD,AB$ lần lượt là $M,N,P$ . Chọn khẳng định đúng.

A.
$(MNO)//(SBC)$
B.
$(NPM)//(SBD)$
C.
$(OPM)//(SCD)$
D.
$(NOP)//(MNP) = NP$

Hình vẽ minh họa:

Xét hai mặt phẳng $(MON)$ và $(SBC)$ .

Ta có: $OM//SC$ và $ON//SB$ .

Mà $BS ∩ SC = C$ và $OM ∩ ON = O$ .

Do đó $(MON)//(SBC)$

Câu 22: Vận dụng

Cho hình chóp S.ABCD, đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M là trung điểm của SA. Thiết diện của mặt phẳng (MCD) với hình chóp S.ABCD là hình gì?

A.
Tam giác
B.
Hình bình hành
C.
Hình thang
D.
Hình thoi

Hình vẽ minh họa

Tìm thiết diện

Tìm giao tuyến của 2 mp (MCD) và (SAB)

$CD// AB; CD ⊂ (MCD); AB ⊂ (SAB)$

Điểm M chung

=> Giao tuyến của (MCD) và (SAB) là đường thẳng qua M và song song với AB, cắt SB tại N là trung điểm của SB.

Vậy $MN // CD$

Mặt khác $MN ≠ CD$ ( vì $MN= 1/2AB ; AB = CD$ )

Vậy thiết diện là hình thang CNMD.

Câu 23: Thông hiểu

Cho hình chóp $S.ABCD$ . Trung điểm của các cạnh $SA,SB,SC,SD$ lần lượt là $M,N,P,Q$ . Chọn khẳng định đúng.

A.
$MP//BD$
B.
$MP//(SBD)$
C.
$(MNP)//(ABD)$
D.
$MN//(SAD)$

Hình vẽ minh họa

Ta có:

$(MNP)//(ABCD) \Rightarrow (MNP)//(ABD)$

$MP//AC$ mà $AC$ cắt $BD$ nên khẳng định $MP//BD$ sai.

$MN$ cắt $(SAD)$ tại $M$ nên khẳng định $MN//(SAD)$ sai.

$MP$ cắt $(SBD)$ tại trung điểm của $MP$ nên khẳng định $MP//(SBD)$ sai.

Câu 24: Thông hiểu

Cho tứ diện $ABCD$ . Trên các cạnh $AD,BC$ theo thứ tự lấy các điểm $M,N$ sao cho $AD = 3AM,CB = 3CN$ . Giả sử mặt phẳng $(\alpha)$ chứa $MN$ và song song với $CD$ . Tìm các giao tuyến của tứ diện và mặt phẳng $(\alpha)$ . Xác định hình tạo bởi các giao tuyến này.

A.
Là hình bình hành.
B.
Là hình thang với đáy lớn gấp ba lần đáy nhỏ.
C.
Là hình thang với đáy lớn gấp đôi đáy nhỏ.
D.
Là một tam giác.

Hình vẽ minh họa:

Qua M, kẻ đường thẳng song song với CD cắt AC tại E.

Qua N, kẻ đường thẳng song song với CD cắt BD tại F.

Khi đó ME // NF // CD và $(\alpha) \equiv(MENF)$

Ta có: $\left\{ \begin{matrix}\dfrac{NF}{CD} = \dfrac{BN}{BC} = \dfrac{2}{3} \\\dfrac{ME}{CD} = \dfrac{AM}{AD} = \dfrac{1}{3} \\\end{matrix} ight.\ \Rightarrow NF = 2ME$

Vậy hình tạo bởi các giao tuyến của tứ diện và mặt phẳng $(\alpha)$ là hình thang $MENF$ với đáy lớn gấp đôi đáy nhỏ.

Câu 25: Vận dụng

Cho tứ diện $ABCD$ . Gọi $M,N$ lần lượt là trung điểm các cạnh $AD$ và $BC$ ; $G$ là trọng tâm tam giác $BCD$ . Khi đó giao điểm của đường thẳng $MG$ và $(ABC)$ là

A.
Điểm $C$ .
B.
Giao điểm của $MG$ và $CB$ .
C.
Giao điểm của $MG$ và $AN$ .
D.
Điểm $N$ .

Hình vẽ minh họa

Trong $(ADN)$ gọi $K = AN \cap MG$ , mà $AN \subset (ABC)$

$\Rightarrow K = MG \cap (ABC)$

Câu 26: Nhận biết

Cho mặt phẳng $(P)$ và điểm $A$ không thuộc mặt phẳng $(P)$ . Số đường thẳng đi qua $A$ và song song với $(P)$ là:

A.
$0$
B.
$1$
C.
$2$
D.
Vô số

Có vô số đường thẳng đi qua $A$ và song song với $(P)$ với điểm $A$ không thuộc mặt phẳng $(P)$ .

Câu 27: Nhận biết

Cho biết mệnh đề nào sau đây sai?

A.
Qua ba điểm phân biệt không thẳng hàng xác định duy nhất một mặt phẳng.
B.
Qua một đường thẳng và một điểm không thuộc nó xác định duy nhất một mặt phẳng.
C.
Qua hai đường thẳng xác định duy nhất một mặt phẳng.
D.
Qua hai đường thẳng cắt nhau xác định duy nhất một mặt phẳng.

Trường hợp hai đường thẳng chéo nhau thì không xác định được mặt phẳng chứa cả hai đường thẳng đó. Hoặc 2 đường thẳng trùng nhau thì xác định được vô số mặt phẳng.

Câu 28: Thông hiểu

Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?

A. Có duy nhất một mặt phẳng đi qua hai đường thẳng mà hai đường thẳng này lần lượt nằm trên hai mặt phẳng cắt nhau.
B. Có duy nhất một mặt phẳng đi qua hai đường thẳng cắt nhau cho trước.
C. Nếu hai mặt phẳng có một điểm chung thì chúng sẽ có một đường thẳng chung đi qua điểm chung ấy.
D. Ba điểm không thẳng hàng cùng thuộc một mặt phẳng duy nhất.

Mệnh đề sai: "Có duy nhất một mặt phẳng đi qua hai đường thẳng mà hai đường thẳng này lần lượt nằm trên hai mặt phẳng cắt nhau."

Câu 29: Nhận biết

Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?

A.
Hai đường thẳng lần lượt nằm trên hai mặt phẳng phân biệt thì chéo nhau.
B.
Hai đường thẳng không có điểm chung thì chéo nhau.
C.
Hai đường thẳng chéo nhau thì không có điểm chung.
D.
Hai đường thẳng phân biệt không song song thì chéo nhau.

Mệnh đề đúng là “Hai đường thẳng chéo nhau thì không có điểm chung ”.

Câu 30: Vận dụng

Cho hộp chữ nhật $ABCD.A'B'C'D'$ . Các điểm $M,N$ tương ứng trên $AC',B'D'$ sao cho $MN$ song song với $BA'$ . Tính tỉ số $\frac{MA}{MC'}$ ?

A.
$\frac{MA}{MC'} = 2$
B.
$\frac{MA}{MC'} = 3$
C.
$\frac{MA}{MC'} = 4$
D.
$\frac{MA}{MC'} = 1$

Xét phép chiếu song song lên mặt phẳng $(A'B'C'D')$ theo phương chiếu $BA'$ .

Ta có: $N$ là ảnh của $M$ hay $M$ chính là giao điểm của $B'D'$ và ảnh $AC'$ qua phép chiếu này.

Do đó ta xác định $M,N$ như sau:

Trên $A'B'$ kéo dài lấy điểm $K$ sao cho $A'K = B'A'$ suy ra $K$ là ảnh của $A$ trên $AC'$ qua phép chiếu song song.

Gọi $N = B'D' \cap KC'$ . Đường thẳng qua $N$ và song song với $AK$ cắt $AC'$ tại $M$ . Ta có: $M,N$ là các điểm cần xác định.

Theo định lí Thales ta có:

$\frac{MA}{MC'} = \frac{NK}{NC'} = \frac{KB'}{C'D'} = 2$

Câu 31: Vận dụng

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy là hình bình hành. Gọi $M$ , $N$ lần lượt là các điểm thuộc cạnh $SB$ và đoạn $AC$ sao cho $\frac{BM}{MS} = x$ và $\frac{NC}{NA} = y$ , $(0 < x,\ \ y eq 1)$ . Tìm tỷ số $\frac{x}{y}$ để $MN//(SAD)$ .

Đáp án: 1

Đáp án là:

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy là hình bình hành. Gọi $M$ , $N$ lần lượt là các điểm thuộc cạnh $SB$ và đoạn $AC$ sao cho $\frac{BM}{MS} = x$ và $\frac{NC}{NA} = y$ , $(0 < x,\ \ y eq 1)$ . Tìm tỷ số $\frac{x}{y}$ để $MN//(SAD)$ .

Đáp án: 1

Hình vẽ minh họa

Trong mặt phẳng $(ABCD)$ giả sử $BN$ và $AD$ cắt nhau tại điểm $K$ .

Dễ thấy $SK = (BMN) \cap (SAD)$ .

Do đó : $MN//(SAD)$ $\Leftrightarrow MN//SK$ $\Leftrightarrow \frac{BM}{MS} = \frac{BN}{NK}$ (1)

Mặt khác tam giác $NCB$ đồng dạng với tam giác $NAK$ $\Rightarrow \frac{BN}{NK} = \frac{CN}{NA}$ (2).

Từ (1) và (2) $\Rightarrow \frac{BM}{MS} = \frac{NC}{NA}$ $\Leftrightarrow x = y$ .

Vậy $MN//(SAD)$ $\Leftrightarrow x = y$ . Khi đó $\frac{x}{y} = 1$

Câu 32: Vận dụng cao

Cho tứ diện $ABCD$ có $AC =6;BD = 3;BC = 9$ . Lấy một điểm $M$ bất kì trên cạnh $BC$ . Gọi mặt phẳng $(\alpha)$ là mặt phẳng qua $M$ song song với $AC$ và $BD$ . Biết các giao tuyến của mặt phẳng $(\alpha)$ với tứ diện tạo thành một tứ giác. Khi điểm $M$ di chuyển đến vị trí $M'$ hình tứ giác trên trở thành hình thoi. Tính giá trị biểu thức $M'B.M'C$ .

A.
$16$
B.
$\frac{37}{5}$
C.
$\frac{85}{2}$
D.
$18$

Hình vẽ minh họa:

Giao tuyến của $(\alpha)$ với mặt phẳng $(ABC)$ là đường thẳng qua $M$ và song song với $AC$ , đường thẳng này cắt $AB$ tại $Q$ .

=> $MQ//AC$

Giao tuyến của $(\alpha)$ với mặt phẳng $(ABD)$ là đường thẳng qua $Q$ và song song với $BD$ , đường thẳng này cắt $AD$ tại $P$ .

=> $QP//BD$

Giao tuyến của $(\alpha)$ với mặt phẳng $(ACD)$ là đường thẳng qua $P$ và song song với $AC$ , đường thẳng này cắt $CD$ tại $N$ .

=> $NP//AC$

Vậy các giao tuyến của mặt phẳng $(\alpha)$ với tứ diện tạo thành một tứ giác là hình bình hành $MNPQ$ .

Do đó $\Delta CMN\sim\Delta CBD\Rightarrow \frac{MN}{BD} = \frac{CM}{CB}$

Chứng minh tương tự ta được $\frac{MQ}{AC}= \frac{BM}{BC}$

Do đó: $\frac{MN}{BD} + \frac{MQ}{AC} =\frac{CM}{CB} + \frac{BM}{BC} = 1$

Khi $M$ trùng với $M'$ ta có: $M'N = M'Q$

Suy ra $\frac{M'N}{BD} +\frac{M'N}{AC} = 1 \Rightarrow M'N = M'Q = 2$

$\Rightarrow \frac{M'N}{BD} =\frac{M'C}{CB} \Rightarrow M'C = 6; = M'B = 3$

Vậy $M'B.M'C = 18$

Câu 33: Vận dụng cao

Cho tứ diện $ABCD$ có tất cả các cạnh bằng $a$ . Lấy $I$ là trung điểm của $AC$ , $J \in AD$ sao cho $\frac{AJ}{AD} = 2$ . Giả sử mặt phẳng $(\alpha)$ chứa $IJ$ và song song với $AB$ . Xác định các giao tuyến của mặt phẳng $(\alpha)$ với tứ diện. Tính diện tích hình tạo bởi các giao tuyến đó.

A.
$S = \frac{3a^{2}\sqrt{51}}{144}$
B.
$S = \frac{3a^{2}\sqrt{31}}{144}$
C.
$S = \frac{a^{2}\sqrt{31}}{144}$
D.
$S = \frac{5a^{2}\sqrt{51}}{144}$

Hình vẽ minh hoạ

Trong mp(ABD) kẻ $JN // AB, (N ∈ BD).$

Trong mp(ABC) kẻ $IM // AB, (M ∈ BC).$

Gọi P là điểm đối xứng của C qua D.

Khi đó $AD = \frac{1}{2}CD = BD$

=> Tam giác ACP và tam giác BCP lần lượt vuông tại A, B, và có J là trọng tâm tam giác ACP, N là trọng tâm tam giác BCP.

$\Rightarrow \frac{PJ}{PI} = \frac{PN}{PM} = \frac{2}{3}$

Ta lại có: $\frac{S_{PJN}}{S_{PIM}} = \frac{PJ}{PI}.\frac{PN}{PM} = \frac{2}{3}.\frac{2}{3} = \frac{4}{9}$

$\Rightarrow \frac{S_{JNMI}}{S_{PIM}} = \frac{5}{9}$

Mặt khác

$JN//AB \Rightarrow \frac{JN}{AB} = \frac{DJ}{DA} = \frac{1}{3} \Rightarrow JN = \frac{1}{3}AB = \frac{a}{3}$

$IM//AB \Rightarrow \frac{IM}{AB} = \frac{CI}{CA} = \frac{1}{2} \Rightarrow IM = \frac{1}{2}AB = \frac{a}{2}$

Trong tam giác PAC vuông tại A ta có:

$AP = \sqrt{CP^{2} - AC^{2}} = \sqrt{(2a)^{2} - a^{2}} = a\sqrt{3}$

$PI = \sqrt{AI^{2} + AP^{2}} = \sqrt{\left( \frac{a}{2} ight)^{2} + \left( a\sqrt{3} ight)^{2}} = \frac{a\sqrt{13}}{2} = PM$

Diện tích tam giác PIM

$S_{PIM} = \sqrt{p(p - PI)(p - PM)(p - IM)}$

Với $p = \frac{PI + PM + IM}{2} = \frac{1 + 2\sqrt{13}}{4}.a$

$\Rightarrow S_{PIM} = \frac{a^{2}\sqrt{51}}{16}$

$\Rightarrow S_{JNMI} = \frac{5}{9}S_{PIM} = \frac{5a^{2}\sqrt{51}}{144}$

Câu 34: Nhận biết

Giả sử đường thẳng $d$ cắt mặt phẳng chiếu $(\alpha)$ tại điểm $H$ thì hình chiếu song song của $d$ trên mặt phẳng $(\alpha)$ là:

A.
Điểm $H$ .
B.
Trùng với phương chiếu.
C.
Đường thẳng đi qua điểm $H$ .
D.
Đường thẳng đi qua $H$ hoặc chính $H$ .

Nếu phương chiếu song song hoặc trùng với đường thẳng $d$ thì hình chiếu là điểm $H$ .

Nếu phương chiếu không song song hoặc không trùng với đường thẳng $d$ thì hình chiếu là đường thẳng đi qua điểm $H$ .

Câu 35: Nhận biết

Cho hình lăng trụ $ABCD.A_{1}B_{1}C_{1}D_{1}$ . Tìm mệnh đề sai trong các mệnh đề dưới đây:

A.
$\left( AA_{1}B_{1}B ight)//\left( CC_{1}D_{1}D ight)$
B.
$BB_{1}//\left( ADD_{1}A_{1} ight)$
C.
$A_{1}B_{1}//\left( A_{1}D_{1}DA ight)$
D.
$\left( BCC_{1}B_{1} ight)//\left( ADD_{1}A_{1} ight)$

Khẳng định sai là: $A_{1}B_{1}//\left( A_{1}D_{1}DA ight)$

Câu 36: Thông hiểu

Trong các phát biểu sau, phát biểu nào đúng?

A.
Hình tứ diện có 4 cạnh.
B.
Hình tứ diện có 4 mặt.
C.
Hình tứ diện có 6 đỉnh.
D.
Hình tứ diện có 6 mặt.

Hình tứ diện có 4 mặt, 6 cạnh và 4 đỉnh.

Vậy phát biểu đúng: "Hình tứ diện có 4 mặt."

Câu 37: Thông hiểu

Cho hình chóp S.ABC, đáy ABC cân tại A, tam giác SBC cân tại S. Gọi H, K lần lượt là trực tâm tam giác ABC và tam giác SBC, G và F lần lượt là trọng tâm của tam giác ABC và tam giác SBC. Điền Đ vào mệnh đề đúng, điền S vào mệnh đề sai.

(I) AH, SK và BC đồng quy. Đ || Đ || D || đ

(II) AG, SF cắt nhau tại một điểm trên BC. Đ || Đ || D || đ

(III) HF và GK chéo nhau. S

(IV) SH và AK cắt nhau. Đ || Đ || D || đ

Đáp án là:

Cho hình chóp S.ABC, đáy ABC cân tại A, tam giác SBC cân tại S. Gọi H, K lần lượt là trực tâm tam giác ABC và tam giác SBC, G và F lần lượt là trọng tâm của tam giác ABC và tam giác SBC. Điền Đ vào mệnh đề đúng, điền S vào mệnh đề sai.

(I) AH, SK và BC đồng quy. Đ || Đ || D || đ

(II) AG, SF cắt nhau tại một điểm trên BC. Đ || Đ || D || đ

(III) HF và GK chéo nhau. S

(IV) SH và AK cắt nhau. Đ || Đ || D || đ

Hình vẽ minh họa

Gọi M là trung điểm của BC.

Ta có SM ⊥ BC và AM ⊥ BC.

AH, SK và BC đồng qui tại M. Do đó (I) đúng.

AG, SF cắt nhau tại M trên BC. Do đó (II) đúng.

HF và GK cùng nằm trong mặt phẳng (SAM) nên có thể song song hoặc cắt nhau hoặc trùng nhau. Do đó (III) sai.

SH và AK cắt nhau. Do đó (IV) đúng.

Câu 38: Vận dụng

Cho tứ diện $ABCD$ . Các cạnh $AC,BD,AB,CD,AD,BC$ có trung điểm lần lượt là $M,N,P,Q,R,S$ . Bốn điểm nào sau đây không cùng thuộc một mặt phẳng?

A.
$M,N,P,Q$
B.
$M,R,S,N$
C.
$P,Q,R,S$
D.
$M,P,R,S$

Hình vẽ minh họa

Ta có:

$MP // BC // NQ$ , $MP = \frac{1}{2}BC = NQ$

=> MPNQ là hình bình hành

=> $M, N, P, Q$ thuộc một mặt phẳng.

$MR // CD // SN$ , $MR = \frac{1}{2}CD = SN$

=> MRNS là hình bình hành

=> $M, R, S, N$ thuộc một mặt phẳng.

$PS // AC // RQ$ , $PS = \frac{1}{2}AC = RQ$

=> PSQR là hình bình hành nên P, Q, R, S thuộc một mặt phẳng.

Vậy $M,P,R,S$ không thuộc cùng một mặt phẳng.

Câu 39: Thông hiểu

Cho hình chóp S.ABC, tam giác ABC vuông tại A, $\widehat{B} = 60^{0},AB = SB = a$ . Gọi I là trung điểm của BC, SB ⊥ AI. Giả sử mặt phẳng $(P)$ là mặt phẳng đi qua M và song song với SB, AI. Xác định hình tạo bởi các giao tuyến của mặt phẳng $(P)$ với các mặt của hình chóp.

A.
Tam giác
B.
Tứ giác
C.
Ngũ giác
D.
Lục giác

Hình vẽ minh họa

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} (P) \cap (ABC) = M \\ (P)//AI \\ AI \subset (ABC) \\ \end{matrix} ight.$

Do đó giao tuyến của $(P)$ với (ABC) là đường thẳng đi qua M và song song với AI cắt BC tại N.

Tương tự $\left\{ \begin{matrix} (\alpha) \cap (SAB) = MQ//SB;(M \in SA) \\ (\alpha) \cap (SBC) = NP//SB;(P \in SC) \\ \end{matrix} ight.$

Vậy giao tuyến của $(P)$ với hình chóp S.ABC là tứ giác $MNPQ$ .

Câu 40: Nhận biết

Cho hình chóp $S.ABC$ . Lấy $M$ là trung điểm của các đoạn thẳng $SA$ , $N$ là trung điểm của $SB$ , $P \in SC$ sao cho $\frac{PS}{PC} = 2$ . Chọn khẳng định sai.