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

Câu 1: 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 2: Thông hiểu

Khẳng định nào sau đây là đúng?

A.
Hình biểu diễn một đường tròn là một đường tròn.
B.
Hình biểu diễn của một đường tròn có thể là nửa đường tròn.
C.
Hình biểu diễn của một đường tròn có thể là nửa đường elip
D.
Hình biểu diễn của một đường tròn là một đường elip.

Khẳng định đúng: "Hình biểu diễn của một đường tròn là một đường elip."

Câu 3: Nhận biết

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy là hình bình hành tâm O. Lấy hai điểm $I;J$ lần lượt thuộc $SA;SC$ sao cho $SI = IA;JS = JC$ . Đường thẳng $IJ$ song song với:

A.
Đường thẳng $BC$
B.
Đường thẳng $AC$
C.
Đường thẳng $SO$
D.
Đường thẳng $BD$

Hình vẽ minh họa

Xét tam giác $SAC$ có:

$SI = IA$

$JS = JC$

=> $IJ$ là đường trung bình => $IJ//AC$ .

Câu 4: Thông hiểu

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi E, F lần lượt là trung điểm của các cạnh BA, BC và K là một điểm bất kỳ trên cạnh BC. Gọi I là giao điểm của EF và CD.

a) Giao tuyến của (SEF) và (SCD) là đường thẳng SI.Đúng||Sai

b) Giao tuyến của (EFK) và (SAC) là đường thẳng qua K và song song với EF và AC.Đúng||Sai

c) Giao tuyến của (SBC) và (SAD) là đường thẳng qua S và song song với AD và BC. Đúng||Sai

d) Đường thẳng AB song song với măt phẳng (SFD). Sai||Đúng

Đáp án là:

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi E, F lần lượt là trung điểm của các cạnh BA, BC và K là một điểm bất kỳ trên cạnh BC. Gọi I là giao điểm của EF và CD.

a) Giao tuyến của (SEF) và (SCD) là đường thẳng SI.Đúng||Sai

b) Giao tuyến của (EFK) và (SAC) là đường thẳng qua K và song song với EF và AC.Đúng||Sai

c) Giao tuyến của (SBC) và (SAD) là đường thẳng qua S và song song với AD và BC. Đúng||Sai

d) Đường thẳng AB song song với măt phẳng (SFD). Sai||Đúng

Hình vẽ minh họa

a) Ta có: $S \in (SEF) \cap (SCD)\ \ (1)$

Trong $(ABCD)$ có $I = EF \cap CD$

$\Rightarrow \left\{ \begin{matrix} I \in EF \subset (EFS) \\ I \in CD \subset (SCD) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow I \in (EFS) \cap (SCD)\ \ \ (2)$

Từ (1) và (2) suy ra $SI = (SEF) \cap (SCD)$

b) Ta có: $\left\{ \begin{matrix} K \in (EFK) \\ K \in SC \subset (SAC) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow K \in (EFK) \cap (SAC)$

$EF//AC$ do EF là đường trung bình trong tam giác ABC

$\left\{ \begin{matrix} EF \subset (EFK) \\ AC \subset (SAC) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow (EFK)\bigcap(SAC) = Kx//EF//AC$

c) Chọn $(SBC)$ chứa $FK$

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} S \in (SBC) \cap (SAD) \\ BC//AD \\ BC \subset (SBC);AD \subset (SAD) \\ \end{matrix} ight.$

$(SBC) \cap (SAD) = Sy//AD//BC$

d) Đường thẳng AB song song với măt phẳng (SFD) sai.

Câu 5: Nhận biết

Cho ba mặt phẳng phân biệt cắt nhau từng đôi theo ba giao tuyến a, b, c, trong đó a song song với b. Khi đó vị trí tương đối của b và c là

A.
chéo nhau.
B.
cắt nhau.
C.
song song.
D.
trùng nhau.

Theo nội dung hệ quả của định lý về ba giao tuyến ta suy ra vị trí tương đối của b và c là song song.

Câu 6: Thông hiểu

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình bình hành. Lấy điểm $M \in SA$ , mặt phẳng $(\alpha)$ đi qua $M$ và song song với $SB,AC$ . Giao điểm của mặt phẳng $(\alpha)$ với các cạnh $AB,BC,SC,SD,BD$ lần lượt tại $N,E,F,I,J$ . Kết luận nào sau đây đúng?

A.
$MN//(SCD)$
B.
$EF//(ASD)$
C.
$NF//(SAD)$
D.
$JI//(SAB)$

Hình vẽ minh họa

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} IJ = (\alpha) \cap (SBD) \\ (\alpha)//SB \subset (SBD) \\ \end{matrix} ight.$

$\Rightarrow (\alpha) \cap (SBD) = IJ//SB$

Mà $SB \subset (SAB) \Rightarrow IJ//(SAB)$

Câu 7: Nhận biết

Trong không gian, các yếu tố nào sau đây xác định một mặt phẳng duy nhất?

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

Trong không gian, yếu tố xác định một mặt phẳng duy nhất là hai đường thẳng cắt nhau.

Câu 8: Nhận biết

Phép chiếu song song biến ba đường thẳng song song thành:

A.
Ba đường thẳng đôi một song song với nhau.
B.
Một đường thẳng.
C.
Thành hai đường thẳng song song.
D.
Ba đường thẳng đôi một vuông góc với nhau.

Theo tính chất của phép chiếu song song ta có:

Phép chiếu song song biến ba đường thẳng song song thành ba đường thẳng đôi một song song.

Vậy các đáp án đúng là:

Ba đường thẳng đôi một song song với nhau.

Một đường thẳng.

Thành hai đường thẳng song song.

Câu 9: Vận dụng

Cho hình hộp $ABCD.A'B'C'D'$ . Lấy $M \in AD,N \in CC'$ sao cho $2AM = AD$ và $2CN = CC'$ . Mặt phẳng $(\alpha)$ chứa đường thẳng $MN$ và song song với $(ACB')$ . Xác định các giao tuyến của $(\alpha)$ với các mặt của hình hộp. Cho biết hình tạo bởi các giao tuyến đó là hình gì?

A.
Hình lục giác
B.
Hình ngũ giác
C.
Hình tứ giác
D.
Hình tam giác

Hình vẽ minh họa

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

Giao tuyến của $(\alpha)$ với mặt phẳng (BCC’B’) là đường thẳng qua N và song song với B’C, đường thẳng này cắt B’C’ tại E là trung điểm B’C’.

Giao tuyến của (α) với mặt phẳng (A’B’C’D’) là đường thẳng qua E và song song với A’C’, đường thẳng này cắt A’B’ tại F là trung điểm A’B’.

Giao tuyến của (α) với mặt phẳng (ABB’A’) là đường thẳng qua F và song song với AB’, đường thẳng này cắt AA’ tại G là trung điểm AA’.

=> Hình lục giác MPNEFG là hình tạo bởi các giao tuyến của $(\alpha)$ với các mặt của hình hộp.

Câu 10: 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 11: Thông hiểu

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy là hình bình hành. Qua $S$ kẻ $Sx\ ;\ Sy$ lần lượt song song với $AB\ ,\ \ AD$ . Gọi $O$ là giao điểm của $AC$ và $BD$ . Các mệnh đề sau đúng hay sai?

a) Giao tuyến của $(SAC)$ và $(SBD)$ là đường thẳng $Sx$ . Sai||Đúng

b) Giao tuyến của $(SBD)$ và $(SAC)$ là đường thẳng $Sy$ . Sai||Đúng

c) Giao tuyến của $(SAB)$ và $(SCD)$ là đường thẳng $Sx$ . Đúng||Sai

d) Giao tuyến của $(SAD)$ và $(SBC)$ là đường thẳng $Sx$ . Sai||Đúng

Đáp án là:

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy là hình bình hành. Qua $S$ kẻ $Sx\ ;\ Sy$ lần lượt song song với $AB\ ,\ \ AD$ . Gọi $O$ là giao điểm của $AC$ và $BD$ . Các mệnh đề sau đúng hay sai?

a) Giao tuyến của $(SAC)$ và $(SBD)$ là đường thẳng $Sx$ . Sai||Đúng

b) Giao tuyến của $(SBD)$ và $(SAC)$ là đường thẳng $Sy$ . Sai||Đúng

c) Giao tuyến của $(SAB)$ và $(SCD)$ là đường thẳng $Sx$ . Đúng||Sai

d) Giao tuyến của $(SAD)$ và $(SBC)$ là đường thẳng $Sx$ . Sai||Đúng

Hình vẽ minh họa

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} S \in (SAB) \cap (SCD)\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ \begin{matrix} AB \subset (SAB)\ ;\ \ CD \subset (SCD) \\ AB \parallel CD \\ \end{matrix} \\ \end{matrix} ight.$

$\Rightarrow Sx = (SAB) \cap (SCD)$ với $Sx \parallel AB \parallel CD$ .

Kết luận:

a) Sai

b) Sai

c) Đúng

d) Sai

Câu 12: Vận dụng

Cho hai hình bình hành ABCD và ABEF có tâm lần lượt là O, O’ và không cùng nằm trong một mặt phẳng. Gọi M là trung điểm của AB.

(I) (ADF) // (BCE)

(II) (MOO’) // (ADF)

(III) (MOO’) // (BCE)

(IV) (AEC) // (BDF)

Khẳng định nào sau đây là đúng

A.
Chỉ có (1) đúng
B.
Chỉ có (1) và (2) đúng
C.
(I), (II), (III) đúng
D.
Chỉ có (1) và (IV) đúng

Ta có: BC // AD; BE // AF (ABCD và ABEF là hình bình hành)

=> BC // (ADF); BE // (ADF)

Mà BC ∩∩ BE = B

=. (ADF) // (BEC).

O và O’ lần lượt là tâm của hình bình hành ABCD và ABEF nên O và O’ là trung điểm của BF và BD

Xét tam giác ABF có MO’ là đường trung bình nên MO’ // AF

MO’ // (ADF) (1)

Tương tự MO là đường trung bình của tam giác ABD nên MO // AD

MO // (ADF) (2)

Từ (1) và (2) suy ra (MOO’) // (ADF)

Chứng minh tương tự ta cũng có (MOO’) // (BCE).

Hai mặt phẳng (AEC) và (BDF) có:

AC ∩ DB = O ; AE ∩ BF = O’

Suy ra (AEC) ∩ (BDF) = OO’.

Vậy khẳng định (I); (II); (III) đúng.

Câu 13: Vận dụng

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình thang (AB // CD). Gọi G là trọng tâm tam giác SAB, các điểm $I;J$ lần lượt là trung điểm của $AD,BC$ . Biết các giao tuyến của hình chóp và mặt phẳng $(IGJ)$ tạo thành một hình bình hành. Khi đó tìm mối liên hệ độ dài của $AB$ và $CD$ .

A.
$\frac{AB}{CD} = 3$
B.
$\frac{AB}{CD} = \frac{1}{3}$
C.
$\frac{AB}{CD} = 1$
D.
$\frac{AB}{CD} = 2$

Hình vẽ minh họa

Theo giả thiết bài toán ta suy ra được: $\left\{ \begin{matrix}IJ//AB//CD \\JI = \dfrac{AB + CD}{2} \\\end{matrix} ight.$

Xét hai mặt phẳng (IGJ), (SAB) có G là điểm chung nên giao tuyến của chúng là đường thẳng EF qua G, $EF//AB//CD//IJ\ ;(E \in SA,\ F \in SB)$

Nối các đoạn thẳng EI, FJ ta được hình tạo bởi giao tuyến của mặt phẳng (IGJ) và các mặt hình chóp là tứ giác EFJI, tứ giác này là hình thang vì EF // IJ.

Vì G là trọng tâm của tam giác SAB và EF // AB nên theo định lý Tha-lét ta có: $EF = \frac{2}{3}AB$

Nên để EFJI là hình bình hành ta cần

$EF = IJ \Rightarrow \frac{AB + CD}{2} = \frac{2AB}{3}$

$\Leftrightarrow AB = 3CD$

Câu 14: Vận dụng cao

Cho hình lập phương $ABCD.A'B'C'D'$ cạnh $a$ . Mặt phẳng $(\alpha)$ đi qua tâm của hình lập phương và song song với $(ABC)$ . Xác định các giao tuyến của mặt phẳng $(\alpha)$ và tứ diện $AB'CD'$ . Hình tạo bởi các giao tuyến đó có diện tích bằng bao nhiêu?

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

Hình vẽ minh họa:

Gọi I là tâm của hình lập phương

=> I là trung điểm của AC’.

Gọi (P) là mặt phẳng qua I và song song với (ABC).

Khi đó (P) cắt các đường thẳng AB’, B’C, CD’, AD’ lần lượt tại các trung điểm M, N, P, Q.

Khi đó $\left\{ \begin{matrix}MN = QP = \dfrac{1}{2}AC = \dfrac{a\sqrt{2}}{2} \\NP = MQ = \dfrac{1}{2}B'D' = \dfrac{a\sqrt{2}}{2} \\\end{matrix} ight.$

=> Hình tạo bởi các giao tuyến của mặt phẳng $(\alpha)$ và tứ diện $AB'CD'$ là hình thoi MNPQ cạnh bằng $\frac{a\sqrt{2}}{2}$

Mặt khác $NQ = MP = BC = a$

Diện tích hình thoi MNPQ là $S = \frac{1}{2}NQ.MP = \frac{a^{2}}{2}$

Câu 15: 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 16: 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 17: 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.

A.
$(MNP) \cap (SAB) = MN$
B.
Đường thẳng $NP$ cắt mặt phẳng $(SAC)$
C.
Các giao tuyến tạo bởi hình chóp và $(MNP)$ là tam giác $ABC$
D.
$MN//(ABC)$

Hình vẽ minh họa

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} (MNP) \cap (SAC) = MP \\ (MNP) \cap (SAB) = MN \\ (MNP) \cap (SBC) = NP \\ \end{matrix} ight.$

Vậy các giao tuyến tạo bởi $(MNP)$ và hình chóp $S.ABC$ tạo thành là tam giác $MNP$ .

Câu 18: Nhận biết

Có bao nhiêu hình chóp tứ giác trong các hình sau?

A.
$3$
B.
$2$
C.
$1$
D.
$0$

Có 2 hình chóp tứ giác

Câu 19: Thông hiểu

Cho tứ diện $ABCD$ . Trung điểm của các cạnh $AB,BC,CD$ lần lượt là các điểm $P,Q,R$ . Giả sử $(ACD) \cap (PQR) = d$ . Hỏi đường thẳng $d$ đi qua trung điểm của đoạn thẳng nào?

A.
$AB$
B.
$AD$
C.
$QP$
D.
$DP$

Hình vẽ minh họa

Ta có: $PQ//AC$ nên giao tuyến của hai mặt phẳng $(ACD);(PQR)$ sẽ đi qua điểm $R$ và song song với $AC$ .

Do đó giao tuyến $d$ sẽ đi qua trung điểm của $AD$ .

Câu 20: Thông hiểu

Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?

A. Hai đường thẳng có một điểm chung thì chúng có vô số điểm chung khác.
B. Hai đường thẳng song song khi và chỉ khi chúng không điểm chung.
C. Hai đường thẳng song song khi và chỉ khi chúng không đồng phẳng.
D. Hai đường thẳng chéo nhau khi và chỉ khi chúng không đồng phẳng.

Mệnh đề: "Hai đường thẳng có một điểm chung thì chúng có vô số điểm chung khác." sai. Vì trong trường hợp 2 đường thẳng cắt nhau thì chúng chỉ có 1 điểm chung.

Mệnh đề: "Hai đường thẳng song song khi và chỉ khi chúng không điểm chung." và "Hai đường thẳng song song khi và chỉ khi chúng không đồng phẳng." sai. Vì hai đường thẳng song song khi và chỉ khi chúng đồng phẳng và không có điểm chung.

Vậy mệnh đề đúng là: "Hai đường thẳng chéo nhau khi và chỉ khi chúng không đồng phẳng."

Câu 21: Thông hiểu

Cho hai đường thẳng chéo nhau a và b. Lấy A, B thuộc a và C, D thuộc b. Khẳng định nào sau đây đúng khi nói về hai đường thẳng AD và BC?

A. Có thể song song hoặc cắt nhau.
B. Cắt nhau.
C. Song song với nhau.
D. Chéo nhau.

Ta có:

Hai đường thẳng a và b chéo nhau nên A, B, C, D không đồng phẳng.

=> Hai đường thẳng AD và BC chéo nhau.

Câu 22: Thông hiểu

Trong các khẳng định sau, khẳng định nào đúng?

A.
Hai đường thẳng phân biệt không cắt nhau thì song song.
B.
Hai đường thẳng không cùng nằm trên một mặt phẳng thì chéo nhau.
C.
Hai đường thẳng không có điểm chung thì chéo nhau.
D.
Hai đường thẳng không có điểm chung thì song song với nhau.

“Hai đường thẳng không có điểm chung thì chéo nhau” là sai vì hai đường thẳng đó có thể song song.

“Hai đường thẳng phân biệt không cắt nhau thì song song” là sai vì hai đường thẳng đó có thể chéo nhau.

“Hai đường thẳng không cùng nằm trên một mặt phẳng thì chéo nhau” là đúng.

“Hai đường thẳng không có điểm chung thì song song với nhau” là sai vì hai đường thẳng đó có thể chéo nhau.

Câu 23: Thông hiểu

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình bình hành tâm $O$ . Gọi $M,N,K$ lần lượt là trung điểm của $CD,CB,SA$ . Gọi $H$ là giao điểm của $AC$ và $MN$ . Giao điểm của $SO$ với $(MNK)$ là điểm $E$ . Hãy chọn cách xác định điểm $E$ đúng nhất trong bốn phương án sau.

A.
$E$ là giao điểm của $KN$ và $SO$
B.
$E$ là giao điểm của $KH$ và $SO$
C.
$E$ là giao điểm của $MN$ và $SO$
D.
$E$ là giao điểm của $KM$ và $SO$

Hình vẽ minh họa

Trong mặt phẳng $(SAC)$ gọi $E = KH \cap SO$ .

Mà $HK \subset (MNK)$ nên $E = SO \cap (MNK)$

Câu 24: Thông hiểu

Điền chữ “Đ” vào mệnh đề đúng và “S” vào mệnh đề sai.

a) Hai đường thẳng phân biệt cùng song song với một mặt phẳng thì song song với nhau. S

b) Hai mặt phẳng phân biệt chứa hai đường thẳng song song cắt nhau theo giao tuyến song song với hai đường thẳng đó. S

c) Nếu đường thẳng a song song với đường thẳng b, đường thẳng b nằm trên mặt phẳng (P) thì a song song với (P). S

d) Qua điểm A không thuộc mặt phẳng (α), kẻ được đúng một đường thẳng song song với (α). S

Đáp án là:

Điền chữ “Đ” vào mệnh đề đúng và “S” vào mệnh đề sai.

a) Hai đường thẳng phân biệt cùng song song với một mặt phẳng thì song song với nhau. S

b) Hai mặt phẳng phân biệt chứa hai đường thẳng song song cắt nhau theo giao tuyến song song với hai đường thẳng đó. S

c) Nếu đường thẳng a song song với đường thẳng b, đường thẳng b nằm trên mặt phẳng (P) thì a song song với (P). S

d) Qua điểm A không thuộc mặt phẳng (α), kẻ được đúng một đường thẳng song song với (α). S

Xét từng mệnh đề ta có

a) “Hai đường thẳng phân biệt cùng song song với một mặt phẳng thì song song với nhau” là mệnh đề sai, vì hai đường thẳng có thể chéo nhau.

b) “Hai mặt phẳng phân biệt chứa hai đường thẳng song song cắt nhau theo giao tuyến song song với hai đường thẳng đó” là mệnh đề sai, vì hai mặt phẳng đó có thể song song nhau.

c) “Nếu đường thẳng a song song với đường thẳng b, đường thẳng b nằm trên mặt phẳng (P) thì a song song với (P)” là mệnh đề sai, vì đường thẳng a vẫn có thể nằm trong mặt phẳng (P).

d) “Qua điểm A không thuộc mặt phẳng (α), kẻ được đúng một đường thẳng song song với (α)” là mệnh đề sai, vì có vô số đường thẳng đi qua điểm A và song song với (α).

Vậy không có mệnh đề nào đúng trong các mệnh đề nêu trên

Câu 25: Nhận biết

Cho hình lăng trụ $ABCD.A'B'C'D'$ có đáy $ABCD$ và $A'B'C'D'$ là hình bình hành. Lấy trung điểm của các cạnh $AD,BC,CC'$ lần lượt là các điểm $M,N,P$ . Xét các khẳng định sau:

a) $(MNP)$ cắt $A'D'$ .

b) $(MNP)$ cắt $DD'$ tại trung điểm của $DD'$ .

c) $(MNP)//(ABC'D')$ .

Số khẳng định đúng là:

A.
$3$
B.
$2$
C.
$1$
D.
$0$

Hình vẽ minh họa

Mặt phẳng $(MNP)$ cắt $DD'$ tại trung điểm của $DD'$ .

Từ đó thấy rằng ba khẳng định trong đề bài đều đúng.

Câu 26: Thông hiểu

Cho tứ diện $ABCD$ . Gọi $I;J$ lần lượt là trọng tâm tam giác $ABC;ABD$ . Khi đó đường thẳng $IJ$ song song với đường thẳng:

A.
$AC$
B.
$CD$
C.
$AD$
D.
$DB$

Hình vẽ minh họa

Gọi M, N lần lượt là trung điểm các cạnh BD và BC nên ta có MN // CD (1)

Vì I; J lần lượt là trọng tâm tam giác ABC và ABD nên ta có:

$\frac{AI}{AN} = \frac{AJ}{AM} = \frac{2}{3} \Rightarrow IJ//MN\ (2)$

Từ (1) và (2) suy ra $IJ//CD$ .

Câu 27: Thông hiểu

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình thang $AB//CD;AB = 2CD$ . Gọi $I;J;H;K$ lần lượt là các điểm thuộc các cạnh $SA;AB;CD;SD$ thỏa mãn $3SI = SA;JA = 2JB;$ $2CD = 3CK;SH = 2DH$ . Biết $AC \cap BD = O$ và $E$ là trung điểm của $SB$ . Phân tích sự đúng sai của các phát biểu dưới đây?

a) $(IJK) \cap (ABCD) = OK$ Đúng||Sai

b) $(IJK) \cap (SBD) = OH$ Đúng||Sai

c) $IH//CE$ Đúng||Sai

d) Thiết diện tạo bởi mặt phẳng $(IJK)$ và mặt phẳng $(ABCD)$ là một hình thang. Sai||Đúng

Đáp án là:

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình thang $AB//CD;AB = 2CD$ . Gọi $I;J;H;K$ lần lượt là các điểm thuộc các cạnh $SA;AB;CD;SD$ thỏa mãn $3SI = SA;JA = 2JB;$ $2CD = 3CK;SH = 2DH$ . Biết $AC \cap BD = O$ và $E$ là trung điểm của $SB$ . Phân tích sự đúng sai của các phát biểu dưới đây?

a) $(IJK) \cap (ABCD) = OK$ Đúng||Sai

b) $(IJK) \cap (SBD) = OH$ Đúng||Sai

c) $IH//CE$ Đúng||Sai

d) Thiết diện tạo bởi mặt phẳng $(IJK)$ và mặt phẳng $(ABCD)$ là một hình thang. Sai||Đúng

Hình vẽ minh họa

Xét tam giác DBC có $\frac{DO}{DB} =\frac{DK}{DC} = \frac{1}{3} \Rightarrow OK//BC$

Xét tam giác ABC có: $\frac{AO}{AC} =\frac{AJ}{AB} = \frac{2}{3} \Rightarrow OJ//BC$

Suy ra ba điểm O; K; J thẳng hàng

Suy ra $(IJK) \cap (ABCD) = OK$ đúng

Tương tự ta cũng chúng minh được $OH//IJ$ (Vì $OH//SB;IJ//SB$ )

Suy ra $H \in (IJO) \Rightarrow (IJO) \cap(SBD) = OH$

Gọi F là trung điểm của SA khi đó $\frac{SI}{SF} = \frac{SH}{SD} = \frac{2}{3}\Rightarrow IH//DF$

Mà tứ giác CDEF là hình bình hành nên CE // DF. Từ đó suy ra IH // CE.

Ta lại có: IJKH là thiết diện của hình chóp S.ABCD và (IJK) và nó không là hình thang.

Câu 28: Vận dụng cao

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình thang với đáy nhỏ $CD$ . Lấy các điểm $I \in AD;J \in BC$ sao cho $IA = ID;JB = JC$ , $G$ là trọng tâm tam giác $SAB$ . Để giao tuyến của mặt phẳng $(IJG)$ với các mặt của hình chóp $S.ABCD$ là hình bình hành thì tỉ số độ dài cạnh $\frac{AB}{CD}$ bằng:

A.
$\frac{3}{2}$
B.
$\frac{1}{2}$
C.
$3$
D.
$1$

Hình biểu diễn

Ta có: $(IJG) \cap (SAB) = EF$ với $E \in SA,F \in SB$ và đi qua $G$ , song song với $AB//IJ$ .

=> Giao tuyến của mặt phẳng $(IJG)$ với các mặt của hình chóp $S.ABCD$ là hình thang $EFJI$ . Tính $EF = \frac{2}{3}AB;IJ = \frac{1}{2}(AB +CD)$

Để hình thang $EFJI$ là hình bình hành thì

$\Leftrightarrow EF = IJ$

$\Leftrightarrow \frac{2}{3}AB =\frac{1}{2}(AB + CD)$

$\Leftrightarrow AB = 3CD$

$\Leftrightarrow \frac{AB}{CD} =3$

Câu 29: Nhận biết

Chọn khẳng định đúng?

A.
Hai đường thẳng phân biệt lần lượt chứa trong hai mặt phẳng khác nhau thì chéo nhau.
B.
Hai đường thẳng phân biệt cùng nằm trong cùng một mặt phẳng thì không chéo nhau.
C.
Hai đường thẳng phân biệt không song song thì chéo nhau.
D.
Hai đường thẳng phân biệt không cắt nhau thì chéo nhau.

Xét đáp án “Hai đường thẳng phân biệt lần lượt chứa trong hai mặt phẳng khác nhau thì chéo nhau” hai đường thẳng đó có thể song song với nhau do đó đáp án sai.

Xét đáp án “Hai đường thẳng phân biệt cùng nằm trong cùng một mặt phẳng thì không chéo nhau” hai đường thẳng phân biệt cùng nằm trong một mặt phẳng thì không thể chéo nhau do đó đáp án đúng.

Xét đáp án “Hai đường thẳng phân biệt không song song thì chéo nhau” hai đường thẳng đó có thể cắt nhau do đó đáp án sai.

Xét đáp án “Hai đường thẳng phân biệt không cắt nhau thì chéo nhau” hai đường thẳng đó có thể song song với nhau do đó đáp án sai.

Câu 30: Vận dụng

Cho tứ diện đều ABCD cạnh a. I, J lần lượt là trung điểm của AC và BC. Gọi K là giao điểm trên cạnh BD với KB = 2KD. Thiết diện của tứ diện với mặt phẳng (IJK) là hình gì?

A.
Hình thang cân.
B.
Hình bình hành.
C.
Tam giác.
D.
Tứ giác không có cặp cạnh nào song song.

Hình vẽ minh họa

Xác định thiết diện

Vì I, J lần lượt là trung điểm của AC và BC nên IJ là đường trung bình của tam giác ABC

=> $IJ // AB$

2 mp( IJK) và mp ( ABD) chứa 2 đường thẳng song song là IJ; AB và có điểm K chung

=> Giao tuyến của (IJK) với (ABD) là đường thẳng đi qua K và song song với AB cắt AD tại H.

Vậy $IJ // KH // AB.$

Ta có $∆BJK = ∆AIH ⇒ JK = IH$

Mặt khác $KH ≠ IJ$

Vậy thiết diện là hình thang cân IJKH.

Câu 31: Thông hiểu

Chọn câu đúng:

A. Hai mặt phẳng phân biệt cùng song song với mặt phẳng thứ ba thì chúng song song.
B. Hai đường thẳng cùng song song với một mặt phẳng thì song song với nhau.
C. Hai mặt phẳng không cắt nhau thì song song.
D. Hai mặt phẳng không song song thì trùng nhau.

"Hai mặt phẳng phân biệt cùng song song với mặt phẳng thứ ba thì chúng song song với nhau" đúng.

Hai đường thẳng cùng song song với một mặt phẳng thì có thể cắt nhau, song song, trùng nhau hoặc chéo nhau => "Hai đường thẳng cùng song song với một mặt phẳng thì song song với nhau." sai.

Hai mặt phẳng không cắt nhau thì song song hoặc trùng nhau => "Hai mặt phẳng không cắt nhau thì song song" sai.

Hai mặt phẳng không song song thì trùng nhau hoặc cắt nhau => "Hai mặt phẳng không song song thì trùng nhau" sai.

Câu 32: Nhận biết

Tìm mệnh đề sai trong các mệnh đề sau?

A.
Phép chiếu song song có thể biến một tam giác đều thành một tam giác bất kỳ.
B.
Phép chiếu song song có thể biến một tam giác vuông thành một tam giác bất kỳ.
C.
Phép chiếu song song biến một tam giác thành một tam giác.
D.
Phép chiếu song song biến một tam giác thành một tam giác, thành một điểm hoặc một đoạn thẳng.

Phép chiếu song song không thể biến một tam giác thành một điểm vì khi đó các đoạn thẳng đó phải thẳng hàng và song song với phương chiếu.

Câu 33: Nhận biết

Cho hai đường thẳng trong không gian không có điểm chung, khẳng định nào sau đây là đúng?

A.
Hai đường thẳng song song
B.
Hai đường thẳng chéo nhau
C.
Hai đường thẳng song song hoặc chéo nhau
D.
Hai đường thẳng không đồng phẳng

Cho hai đường thẳng trong không gian không có điểm chung có hai trường hợp xảy ra là hai đường thẳng song song hoặc chéo nhau

Câu 34: Vận dụng

Một hình chóp có tổng số đỉnh và số cạnh bằng $14$ . Tìm số cạnh của đa giác đáy?

A.
$4$
B.
$3$
C.
$5$
D.
$6$

Một hình chóp có đáy là đa giác $n$ cạnh thì có $n + 1$ đỉnh và $2n + 1$ cạnh

Tổng số đỉnh và số cạnh bằng 14

$\begin{matrix} \Leftrightarrow n + 1 + 2n + 1 = 14 \hfill \\ \Leftrightarrow 3n + 2 = 14 \hfill \\ \Leftrightarrow 3n = 12 \hfill \\ \Leftrightarrow n = 4 \hfill \\ \end{matrix}$

=> Số cạnh đáy của hình chóp là: 4.

Câu 35: Vận dụng

Cho hình lăng trụ $ABC.A'B'C'$ . Gọi $M;M'$ lần lượt là trung điểm của $BC$ và $B'C'$ . Giao của $AM'$ với $(A'BC)$ là:

A.
Giao của $AM'$ với $B'C'$
B.
Giao của $AM'$ với $BC$
C.
Giao của $AM'$ với $A'C$
D.
Giao của $AM'$ với $A'M$

Hình vẽ minh họa

Vì $M;M'$ là trung điểm của $BC$ và $B'C'$ nên $MM'//BB'//CC'//AA'$

Suy ra $A;A';M';M$ cùng thuộc một mặt phẳng.

Trong mặt phẳng $(AA'M'M)$ gọi $T$ là giao điểm của $A'M$ và $AM'$ .

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} A'M \cap AM' \equiv T \\ A'M \subset (A'BC) \\ \end{matrix} ight.$

$\Rightarrow AM' \cap (A'BC) = A'M \cap AM' = T$

Vậy giao của $AM'$ với $(A'BC)$ là giao của $AM'$ với $A'M$ .

Câu 36: Nhận biết

Cho hình chóp tứ giác $S.ABCD$ có đáy là hình bình hành. Gọi $H,K$ lần lượt là trung điểm của $AB$ và $CD$ (như hình vẽ). Chọn mệnh đề đúng trong các mệnh đề dưới đây.

A.
$HK//(SBC)$
B.
$HK//(SAB)$
C.
$HK//(SCD)$
D.
$HK//(ABCD)$

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} HK//BC \\ HK ⊄ (SBC) \\ BC \subset (SBC) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow HK//(SBC)$

Câu 37: Vận dụng

Cho hình chóp S.ABCD đáy ABCD là hình bình hành tâm O. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của SA và SB. Giao tuyến của hai mặt phẳng (MNO) và (ABCD) là đường nào trong các đường thẳng sau đây?