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

Câu 1: Thông hiểu

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình bình hành. Giả sử $G,G'$ lần lượt là trọng tâm của tam giác $SAB;SCD$ . Cho các khẳng định sau:

i) $GG'//(SBC)$

ii) $GG'//(SAD)$

iii) $GG'//(SAC)$

iv) $GG'//(ABD)$

Hỏi có bao nhiêu khẳng định đúng?

A.
$1$
B.
$2$
C.
$3$
D.
$4$

Hình vẽ minh họa

Gọi $M,N$ lần lượt là trung điểm của AB và CD

Do $G,G'$ lần lượt là trọng tâm của tam giác SAB và tam giác SCD nên $\frac{SG}{SM} = \frac{SG'}{SN} = \frac{2}{3} \Rightarrow GG'//MN$

Mà $MN \subset (ABCD) \Rightarrow GG'//(ABCD)$

Ta có: $MN//AD//BC \Rightarrow GG'//AD//BC$

Mà $\left\{ \begin{matrix} BC \subset (SBC) \\ AD \subset (SAD) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow \left\{ \begin{matrix} GG'//(SBC) \\ GG'//(SAD) \\ \end{matrix} ight.$

Vậy có 3 khẳng định đúng.

Câu 2: 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 3: Thông hiểu

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình bình hành. Gọi $I, J, E, F$ lần lượt là trung điểm $SA, SB, SC, SD$ . Trong các đường thẳng sau, đường thẳng nào không song song với $IJ$ ?

A. EF
B. DC
C. AD
D. AB

Hình vẽ minh họa

Tìm đường thẳng không song song với IJ

Ta có:

$IJ$ là đường trung bình tam giác SAB nên $IJ{m{//}}AB$

$ABCD$ là hình bình hành nên $AB{m{//}}CD$

=> $IJ{m{//}}CD$

$EF$ là đường trung bình tam giác $SCD$

=> $EF{m{//}}CD$ => $IJ{m{//}}EF$

Vậy $AD$ không song song với $IJ$ .

Câu 4: Thông hiểu

Khẳng định nào sau đây là sai?

A.
Phép chiếu song song biến đường trung bình tam giác thành đường trung bình tam giác ảnh.
B.
Phép chiếu song song biến đường trung bình hình thang thành đường trung bình hình thang ảnh.
C.
Phép chiếu song song biến đường trung tuyến tam giác thành đường trung tuyến tam giác ảnh.
D.
Phép chiếu song song có thể biến đường trung tuyến tam giác thành đường thẳng không phải là trung tuyến tam giác ảnh.

Khẳng định sai là: "Phép chiếu song song có thể biến đường trung tuyến tam giác thành đường thẳng không phải là trung tuyến tam giác ảnh."

Câu 5: 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 6: Nhận biết

Cho hình chóp $S.ABCD$ đáy $ABCD$ là hình bình hành tâm $O$ . Chọn khẳng định sai?

A.
$(SAB) \cap (ABCD) = AB$
B.
$AB//(SAC)$
C.
$SO \cap (ABCD) = \left\{ O ight\}$
D.
$(SAC) \cap (SBD) = SO$

Hình vẽ minh họa

Ta có: $AB \cap (SAC) = A$ nên đường thẳng $AB$ cắt mặt phẳng $(SAC)$ tại điểm $A$ .

Vậy khẳng định sai là “ $AB//(SAC)$ ”

Câu 7: Vận dụng

Cho 4 điểm không cùng thuộc một mặt phẳng. Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là sai?

A.
Trong 4 điểm đã cho không có ba điểm nào thẳng hàng.
B.
Trong 4 điểm đã cho luôn luôn tồn tại 3 điểm thẳng hàng.
C.
Số mặt phẳng đi qua 3 trong 4 điều đã cho là 4.
D.
Số đoạn thẳng nối hai điểm trong 4 điểm đã cho là 6.

Phương án "Trong 4 điểm đã cho không có ba điểm nào thẳng hàng." đúng vì nếu có ba điểm thẳng hàng ( giả sử là A; B; C) thì bốn điểm đã cho luôn thuộc mặt phẳng chứa điểm D còn lại và đường thẳng AB. (mâu thuẫn giả thiết)

Phương án "Số mặt phẳng đi qua 3 trong 4 điều đã cho là 4." đúng. Số mặt phẳng đi qua 3 trong 4 điểm đã cho là: $C_4^3 = 4$

Phương án "Số đoạn thẳng nối hai điểm trong 4 điểm đã cho là 6." đúng. Số đoạn thẳng nối 2 điểm trong 4 điểm đã cho là: $C_4^2 = 6$

Vậy phát biểu sai là: "Trong 4 điểm đã cho luôn luôn tồn tại 3 điểm thẳng hàng."

Câu 8: Vận dụng

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình vuông cạnh $3\sqrt{2}$ và $SA = SD = 3$ , $SB = SC = 3\sqrt{3}$ . Lấy $M,N$ lần lượt là trung điểm của $SA,SD$ , lấy $P \in AB,AP = 2$ . Giả sử hình $\wp$ tạo bởi các giao tuyến của mặt phẳng $(MNP)$ với các mặt bên của hình chóp. Tính chu vi của hình $\wp$ .

A.
$5 + \frac{9\sqrt{2}}{2}$
B.
$4 + \frac{9\sqrt{3}}{2}$
C.
$5 + 2\sqrt{3}$
D.
$4 + 3\sqrt{3}$

Hình vẽ minh họa

Ta có: $AD//(MNP)$ => Giao tuyến của $(MNP)$ và $(ABCD)$ cũng song song với $AD$ .

Xét mặt phẳng $(ABCD)$ kẻ $PQ//AD;Q \in CD$

=> Hình $\wp$ là hình thang $MNPQ$ .

Ta có: $MN$ là đường trung bình của tam giác $SAD$

=> $MN = \frac{AD}{2} = \frac{3\sqrt{2}}{2}$

Ta có: $AB^{2} + SA^{2} = SB^{2}$ nên tam giác $SAB$ vuông tại $A$

Lại có: $MA = \frac{3}{2};AP = 2$

$\Rightarrow MP^{2} = AP^{2} + MA^{2} = \frac{25}{4}$

$\Rightarrow MP = \frac{5}{2}$

Vì $PQ//AD \Rightarrow PQ = AD = 3\sqrt{2}$

Chứng minh tương tự $MP$ ta tính được $NQ = \frac{5}{2}$

=> Chu vi hình $\wp$ là: $MN + NQ + PQ + PM = 5 + \frac{9\sqrt{2}}{2}$

Câu 9: Thông hiểu

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành. M là trung điểm của SC. Hình chiếu song song của điểm M theo phương AB lên mặt phẳng (SAD) là điểm nào sau đây?

A.
Điểm S
B.
Trung điểm của SD
C.
Điểm A
D.
Điểm D

Do mặt phẳng (MAB) chứa AB // CD nên giao tuyến của (MAB) với (SCD) là đường thẳng đi qua M và song song với AB.

Giả sử đường thẳng này cắt SD tại điểm I.

Khi đó MI là đường trung bình của tam giác SCD

=> I là trung điểm của SD.

Vậy hình chiếu song song của điểm M theo phương AB lên mặt phẳng (SAD) là trung điểm của SD.

Câu 10: Vận dụng

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình vuông cạnh bằng $10.$ $N$ là điểm trên cạnh $SB$ sao cho $3SN = 2SB.$ Một mặt phẳng $(\alpha)$ đi qua $N$ , song song với $AB$ và $AD,$ cắt hình chóp theo một tứ giác. Gọi $S$ là diện tích tứ giác thiết diện và $S = \frac{4a}{b}$ , với $\frac{a}{b}$ là phân số tối giản, $a;b\mathbb{\in N}$ . Tính giá trị của biểu thức $P = a + b + 1$ ?

Đáp án: 110

Đáp án là:

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình vuông cạnh bằng $10.$ $N$ là điểm trên cạnh $SB$ sao cho $3SN = 2SB.$ Một mặt phẳng $(\alpha)$ đi qua $N$ , song song với $AB$ và $AD,$ cắt hình chóp theo một tứ giác. Gọi $S$ là diện tích tứ giác thiết diện và $S = \frac{4a}{b}$ , với $\frac{a}{b}$ là phân số tối giản, $a;b\mathbb{\in N}$ . Tính giá trị của biểu thức $P = a + b + 1$ ?

Đáp án: 110

Hình vẽ minh họa

Ta kẻ $MN\ //\ AB\ \ (M \in SA)$ , $NP\ //BC\ \ (P \in SC)$ , $MQ\ //\ BC\ //\ AD\ \ (Q \in SD)$ .

Vì mặt phẳng $(\alpha)$ đi qua $N$ , song song với $AB$ và $AD$ nên $M,\ \ P,\ \ Q$ đều thuộc $(\alpha)$ và thiết diện của hình chóp cắt bởi mặt phẳng $(\alpha)$ là tứ giác $MNPQ$ .

Khi đó $MN$ // $AB \Rightarrow \frac{SM}{SA} = \frac{MN}{AB} =\frac{2}{3}.$

Tương tự, ta có được $\frac{NP}{BC} = \frac{PQ}{CD} = \frac{QM}{DA} = \frac{2}{3}$ .

Suy ra $MN = NP = PQ = QM = \frac{2}{3}AB = \frac{20}{3}$ và $MNPQ$ là hình vuông.

Suy ra $S_{MNPQ} = \left( \frac{20}{3} ight)^{2} = \frac{400}{9}.$

Khi đó $a = 100,b = 9$

Vậy $P = a + b + 1 = 110.$

Câu 11: Nhận biết

Hình chóp ngũ giác có bao nhiêu cạnh?

A.
5
B.
10
C.
15
D.
9

Hình chóp ngũ giác có 10 cạnh.

Câu 12: Thông hiểu

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành ABCD. Giao tuyến của hai mặt phẳng (SAD) và (SBC) là đường thẳng song song với đường thẳng nào sau đây?

A.
AC
B.
BD
C.
AD
D.
SC

Hình vẽ minh họa

Xác định giao tuyến

Xét (SAD) và (SBC) có:

S là điểm chung

$AD // BC$

=> Giao tuyến của (SAD) và (SBC) là đường thẳng đi qua S và song song với AD

Câu 13: Nhận biết

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là một tứ giác lồi có $AC \cap BD = M$ và $AB \cap CD = N$ . Giao tuyến của mặt phẳng $(SAC)$ và mặt phẳng $(SBD)$ là đường thẳng:

A.
$SB$
B.
$SM$
C.
$SN$
D.
$SC$

Hình vẽ minh họa

Giao tuyến của mặt phẳng $(SAC)$ và mặt phẳng $(SBD)$ là đường thẳng $SM$ .

Câu 14: Thông hiểu

Cho hình chóp $S.ABCD$ , đáy là hình bình hành tâm $O$ , gọi $M,N,P,Q$ lần lượt là trung điểm $SA,SB,SC$ và $SD$ . Chọn khẳng định sai.

A.
$NT = (SBD) \cap (MNP)$ , với $T$ là trung điểm $MP$ .
B.
$NT = (SBD) \cap (MNP)$ , với $T$ là trung điểm $NQ$ .
C.
$NT = (SBD) \cap (MNP)$ , với $T$ là trung điểm $SB$ .
D.
$NT = (SBD) \cap (MNP)$ , với $T$ là trung điểm $SD$ .

Hình vẽ minh họa

Ta có $N$ là điểm chung của $(SBD)$ và $(MNP)$ .

Do $M,N,P,Q$ lần lượt là trung điểm $SA,SB,SC$ và $SD$ nên ta có

$\left\{ \begin{matrix}MN = \dfrac{1}{2}AB = \dfrac{1}{2}CD = PQ \\MN//AB//CD//PQ \\\end{matrix} \Rightarrow MNPQ ight.$ là hình bình hành.

Vì $BD//NQ \Rightarrow BD//(MNPQ)$ .

Khi đó $(SBD)$ cắt $(MNP)$ theo giao tuyến đi qua $N$ và song song với $BD$ là $NQ$ .

Từ đó ta thấy đáp án

$NT = (SBD) \cap (MNP)$ , với $T$ là trung điểm $MP$ .

$NT = (SBD) \cap (MNP)$ , với $T$ là trung điểm $NQ$ .

$NT = (SBD) \cap (MNP)$ , với $T$ là trung điểm $SD$ .

Là các đáp án đúng

Vì $T$ là trung điểm $SB$ suy ra $T \equiv N \Rightarrow (SBD) \cap (MNP) = N$ .

Câu 15: Thông hiểu

Cho hình chóp tứ giác $S.ABCD$ , đáy $ABCD$ là tứ giác ( $AB$ không song song với $CD$ ), $O = AC \cap BD$ . Lấy $M$ là trung điểm của $SD$ , lấy $N \in SB$ sao cho $SN = 2SB$ . Khi đó các cặp cạnh nào dưới đây cắt nhau?

A.
$SO;AD$
B.
$MN;SC$
C.
$SA,BC$
D.
$MN,SO$

Hình vẽ minh hoạ

Các cặp đường thẳng SO và AD, MN và SC, SA và BC là các cặp đường thẳng chéo nhau.

Hai đường thẳng MN và SO nằm trên cùng mặt phẳng và là hai đường thẳng cắt nhau.

Câu 16: Nhận biết

Trong không gian cho các đường thẳng a, b và các mặt phẳng (α), (β). Trong các khẳng định sau đây, đâu là khẳng định đúng?

A.
Nếu a // (β) và (β) // b thì a // b.
B.
Nếu a // b và b ⊂ (α) thì a // (α).
C.
Nếu a // b và b // (α) thì a // (α).
D.
Nếu a ∩ (α) = ∅ thì a // (α).

Mệnh đề “a // (β) và (β) // b thì a // b” là sai vì a và b có thể cắt nhau.

Mệnh đề “a // b và b ⊂ (α) thì a // (α)” là sai vì có thể a ⊂ (α).

Mệnh đề “a // b và b // (α) thì a // (α)” là sai vì có thể a ⊂ (α).

Câu 17: Thông hiểu

Cho hình hộp $ABCD.A'B'C'D'$ . Ảnh của $A,B'$ qua phép chiếu song song với phương $CD$ mặt phẳng chiếu $(BCC'B')$ lần lượt là:

A.
$A',B'$
B.
$B,B'$
C.
$A,C'$
D.
$B',A'$

Hình vẽ minh họa

Ta có: $AB//CD$ nên ảnh của điểm $A$ qua phép chiếu song song phương $CD$ lên mặt phẳng $(BCC'B')$ là điểm $B$ .

Mặt khác điểm $B' \in (BCC'B')$ nên ảnh của $B'$ qua qua phép chiếu song song phương $CD$ lên mặt phẳng $(BCC'B')$ là điểm $B'$ .

Câu 18: 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 19: Thông hiểu

Cho tứ diện $ABCD$ . Gọi $K,L$ lần lượt là trung điểm của $AB$ và $BC,N$ là điểm thuộc đoạn $CD$ sao cho $CN = 2ND$ . Gọi $P$ là giao điểm của $AD$ với mặt phẳng $(KLN)$ . Tính tỉ số $\frac{PA}{PD}$ .

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

Hình vẽ minh họa

Giả sử $LN \cap BD = I$ . Nối $K$ với $I$ cắt $AD$ tại $P$ Suy ra $(KLN) \cap AD = P$
Ta có: $KL//AC \Rightarrow PN//AC$ . Suy ra $\frac{PA}{PD} = \frac{NC}{ND} = 2$ .

Câu 20: 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 21: 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 22: Nhận biết

Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?

A. Hai đường thẳng không có điểm chung thì chéo nhau.
B. Hai đường thẳng chéo nhau thì không có điểm chung.
C. Hai đường thẳng phân biệt không cắt nhau và không song song thì chéo nhau.
D. Hai đường thẳng phân biệt không chéo nhau thì hoặc cắt nhau hoặc song song.

Hai đường thẳng không có điểm chung thì chúng có thể song song với nhau (khi chúng đồng phẳng) hoặc chéo nhau (khi chúng không đồng phẳng).

Vậy mệnh đề sai: "Hai đường thẳng không có điểm chung thì chéo nhau."

Câu 23: Thông hiểu

Cho hình hộp $ABCD.A'B'C'D'$ . Tìm mặt phẳng song song với mặt phẳng $(AB'D')$ .

A.
$(BA'C')$
B.
$(C'BD)$
C.
$(BDA')$
D.
$(ACD')$

Hình vẽ minh họa

Tìm mặt phẳng song song với mặt phẳng đã cho

Ta có $BDB'D'$ là hình bình hành nên $BD//B'D'$

Tương tự ta có $AD'//BC'$ . Từ đó suy ra $BD//\left( {AB'D'} ight)$ và $BC'//\left( {AB'D'} ight)$ .

Vậy $\left( {C'BD} ight)//\left( {AB'D'} ight)$

Câu 24: Thông hiểu

Cho hình chóp tam giác $S.ABC$ . Gọi điểm $I$ là trung điểm của $AB$ , lấy điểm $M$ di động trên đoạn $AI$ . Mặt phẳng $(\alpha)$ qua $M$ song song với $(SIC)$ . Xác định hình tạo bởi các giao tuyến của mặt phẳng $(\alpha)$ với các mặt của tứ diện.

A.
Hình thoi
B.
Tam giác cân
C.
Tam giác đều
D.
Hình bình hành

Hình vẽ minh họa

Trong mặt phẳng (SAB), qua M kẻ đường thẳng song song với SI cắt SA tại P.

Trong mặt phẳng (ABC), qua M kẻ đường thẳng song song với IC cắt AC tại N.

Thiết diện là tam giác MNP.

Ta có: $\frac{MP}{SI} = \frac{MN}{CI} \Rightarrow MP = MN$

Vậy hình tạo bởi các giao tuyến của mặt phẳng $(\alpha)$ với tứ diện là tam giác MNP cân tại M.

Câu 25: Thông hiểu

Cho hình chóp $S.ABC$ , gọi $M$ là trung điểm của $BC$ . Tìm giao tuyến của hai mặt phẳng $(SAM)$ và $(SBC)$ .

A.
Đường thẳng $SC$
B.
Đường thẳng $SM$
C.
Đường thẳng $BC$
D.
Đường thẳng $SB$

Hình vẽ minh họa

Ta có: $S$ là điểm chung của mặt phẳng $(SAM)$ và $(SBC)$ (*)

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} M \in BC \\ BC \subset (SBC) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow M \in (SBC)$

=> $M$ là điểm chung của mặt phẳng $(SAM)$ và $(SBC)$ (**)

Từ (*) và (**) suy ra $(SAM) \cap (SBC) = SM$

Câu 26: 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 27: 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 28: Nhận biết

Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?

A.
Hai đường thẳng không song song thì chéo nhau.
B.
Hai đường thẳng chéo nhau thì không có điểm chung.
C.
Hai đường thẳng không cắt nhau và không song song thì chéo nhau.
D.
Hai đường thẳng không có điểm chung thì chéo nhau.

Mệnh đề: “Hai đường thẳng không song song thì chéo nhau” sai vì có thể cắt nhau.

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

Mệnh đề: “Hai đường thẳng không cắt nhau và không song song thì chéo nhau” sai vì có thể trùng nhau.

Mệnh đề: “Hai đường thẳng không có điểm chung thì chéo nhau” sai vì có thể song song.

Câu 29: Thông hiểu

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình bình hành tâm $O$ . Trên các cạnh $CD;CB;SA$ lần lượt lấy các điểm $M,N,K$ làm trung điểm. Biết rằng $SO \cap (MNK) = E$ . Khi đó điểm E là giao điểm của hai đường thẳng:

A.
$MN;SO$
B.
$KN;SO$
C.
$KH;SO$
D.
$KM;SO$

Hình vẽ minh họa:

Ta có: $E = SO \cap KH$

$\Rightarrow \left\{ \begin{matrix} E \in KH \subset (KMN) \\ E \in SO \\ \end{matrix} ight.$

$\Rightarrow SO \cap (MNK) = E$

Câu 30: Vận dụng

Cho hộp chữ nhật $ABCD.A'B'C'D'$ có $O,O'$ lần lượt là tâm của $ABCD,A'B'C'D'$ . Trung điểm của $AB,CD$ lần lượt là $M,N$ . Xác định hình chiếu của tam giác $C'MN$ qua phép chiếu song song phương $AO'$ lên mặt phẳng $(ABCD)$ .

A.
Đoạn thẳng $MN$
B.
Điểm $O$
C.
Tam giác $CMN$
D.
Đoạn thẳng $DB$

Hình vẽ minh họa

Ta có: $\left\{ \begin{matrix} AO = C'O' \\ C'O'//AO \\ \end{matrix} ight.$ nên tứ giác $O'C'OA$ là hình bình hành.

$\Rightarrow C'O//AO'$

Do đó hình chiếu của điểm $O'$ qua phép chiếu song song theo phương $O'A$ lên mặt phẳng $(ABCD)$ là điểm $O$ .

Mặt khác $M,N$ thuộc mặt phẳng $(ABCD)$ nên hình chiếu của $M,N$ qua phép chiếu song song $O'A$ lên mặt phẳng $(ABCD)$ lần lượt là điểm $M$ và $N$ .

Vậy qua phép chiếu song song theo phương $AO'$ lên mặt phẳng $(ABCD)$ thì hình chiếu của tam giác $C'MN$ là đoạn thẳng $MN$ .

Câu 31: Nhận biết

Cho hình chóp $S \cdot ABCD$ có đáy $ABCD$ là hình bình hành tâm $O$ . Gọi $M,N$ lần lượt là trung điểm của $SA$ và $SD$ . Trong các khẳng định sau, khẳng định nào sai?

A.
$MN//BC$ .
B.
$ON//SC$ .
C.
$ON//SB$ .
D.
$OM//SC$ .

Đáp án $MN//BC$ đúng vì MN // AD do trong tam giác SAD có MN là đường trung bình mà BC// AD nên MN // BC

Đáp án $ON//SB$ đúng vì ON là đường trung bình của tam giác SBD

Đáp án $OM//SC$ đúng vì OM là đường trung bình của tam giác SAC

Đáp án $ON//SC$ sai vì giả sử ON //SC mà OM //SC nên M ≡ N vô lí.

Câu 32: 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 33: Nhận biết

Cho hai mặt phẳng $(P)$ và $(Q)$ song song với nhau. Mệnh đề nào sau đây sai?

A.
Nếu đường thẳng $\Delta$ cắt $(P)$ thì $\Delta$ cũng cắt $(Q)$ .
B.
Mọi đường thẳng đi qua điểm $A \in (P)$ và song song với $(Q)$ đều nằm trong $(P)$ .
C.
Đường thẳng $a \subset (P)$ và đường thẳng $b \subset (Q)$ thì $a\ //\ b$ .
D.
Nếu đường thẳng $a \subset (Q)$ thì $a//(P)$ .

Đáp án “Đường thẳng $a \subset (P)$ và đường thẳng $b \subset (Q)$ thì $a\ //\ b$ ” sai vì nếu $(P)//(Q)$ và đường thẳng $a \subset (P);\ b \subset (Q)$ thì $a$ và $b$ có thể chéo nhau.

Câu 34: 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 35: Thông hiểu

Cho tứ diện ABCD, M, N, P, Q, R, S lần lượt là trung điểm của AB, CD, BC, AD, BD, AC. Phát biểu nào sau đây là sai?

A.
MN, SN song song với nhau
B.
MN, PQ, RS đồng quy
C.
MRNS là hình bình hành
D.
6 điểm M, N, P, Q, R, S đồng phẳng

Trong tam giác CAD có S và N lần lượt là trung điểm của AC và CD

Suy ra SN là đường trung bình của tam giác CAD

=> SN // AD (1)

Tương tự MR cũng là đường trung bình của tam giác ABD

=> MR // AD (2)

Từ (1) và (2) suy ra: SN // MR nên đáp án "MN, SN song song với nhau"

Chứng minh tương tự ta cũng có: SM // NR //BC

Do đó tứ giác MRNS là hình bình hành nên đáp án "MRNS là hình bình hành"

Hai đường chéo SR và MN cắt nhau tại G với G là trung điểm của mỗi đường chéo.

Lại có: NQ // MP (//AC) và MQ // NP //BD

=> Tứ giác MQNP là hình bình hành

=> Hai đường chéo QP và MN cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường

Mà G là trung điểm của MN

Do đó G cũng là trung điểm của QP

Vậy ba đường thẳng MN, PQ, SR đồng quy tại G.

Đáp án "MN, PQ, RS đồng quy'

Đáp án "6 điểm M, N, P, Q, R, S đồng phẳng" sai vì P và Q cùng thuộc một mặt phẳng với M và N nhưng không cùng thuộc một mặt phẳng với hai điểm S và R.

Câu 36: Nhận biết

Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào là mệnh đề đúng?

A.
$\left\{ \begin{matrix} a//b \\ b//(\alpha) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow a//(\alpha)$
B.
$\left\{ \begin{matrix} a//b \\ b \subset (\alpha) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow a//(\alpha)$
C.
$\left\{ \begin{matrix} a//(\alpha) \\ b \subset (\alpha) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow a//b$
D.
$\left\{ \begin{matrix} a//(\alpha) \\ a \subset (\beta) \\ (\alpha) \cap (\beta) = b \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow a//b$

Đáp án $\left\{ \begin{matrix} a//b \\ b//(\alpha) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow a//(\alpha)$ sai: Trường hợp $a \subset (\alpha)$ .

Đáp án $\left\{ \begin{matrix} a//b \\ b \subset (\alpha) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow a//(\alpha)$ sai: Trường hợp $a \subset (\alpha)$ .

Đáp án $\left\{ \begin{matrix} a//(\alpha) \\ b \subset (\alpha) \\ \end{matrix} ight.\ \Rightarrow a//b$ sai: Trường hợp $a,b$ chéo nhau.

Câu 37: Nhận biết

Cho mặt phẳng (R) cắt hai mặt phẳng song song (P) và (Q) theo hai giao tuyến a và b. Khi đó.

A.
a và b có một điểm chúng duy nhất
B.
a và b không có điểm chung nào
C.
a và b trùng nhau
D.
a và b song song hoặc trùng nhau

Theo lý thuyết ta có: mặt phẳng (R) cắt hai mặt phẳng song song (P) và (Q) theo hai giao tuyến a và b. Khi đó a // b.

Vậy a và b không có điểm chung nào.

Câu 38: Thông hiểu

Cho tứ diện $ABCD$ . Lấy $M \in BC$ sao cho $BM = 2MC$ , $G$ là trọng tâm tam giác $ABD$ . Xác định mặt phẳng song song với đường thẳng $MG$ ?

A.
$(BCD)$
B.
$(ABD)$
C.
$(ABC)$
D.
$(ACD)$

Hình vẽ minh họa

Gọi $N$ là trung điểm của $AD$ .

Xét tam giác $BCN$ ta có:

$\frac{BG}{BN} = \frac{BM}{BC} = \frac{2}{3}$

$\Rightarrow MG//NC \Rightarrow MG//(ACD)$

Câu 39: Nhận biết

Khẳng định nào sau đây là 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.

Câu đúng là: “Hai mặt phẳng phân biệt cùng song song với mặt phẳng thứ ba thì chúng song song”.

Câu 40: Vận dụng

Cho hình chóp $S.ABC$ có đáy là tam giác đều cạnh bằng $6\ cm$ . Lấy điểm $M$ trên cạnh $SA$ sao cho $SM = 2MA$ , lấy điểm $N$ trên cạnh $SB$ sao cho $SN = 2NB$ . Các khẳng định dưới đây đúng hay sai?

a) $MN//(ABC)$ . Đúng||Sai

b) $(MNP)//(ABC)$ với $P$ là điểm thuộc $SC$ sao cho $SP = 2PC$ . Đúng||Sai

c) Hình thu được khi cắt tứ diện bởi mặt phẳng qua $M$ và song song với mp $(ABC)$ là tứ giác. Sai||Đúng

d) Diện tích của hình thu được khi cắt tứ diện bởi mặt phẳng qua $M$ và song song với mp $(ABC)$ là $4\sqrt{3}\ cm^{2}$ . Đúng||Sai

Đáp án là:

Cho hình chóp $S.ABC$ có đáy là tam giác đều cạnh bằng $6\ cm$ . Lấy điểm $M$ trên cạnh $SA$ sao cho $SM = 2MA$ , lấy điểm $N$ trên cạnh $SB$ sao cho $SN = 2NB$ . Các khẳng định dưới đây đúng hay sai?

a) $MN//(ABC)$ . Đúng||Sai

b) $(MNP)//(ABC)$ với $P$ là điểm thuộc $SC$ sao cho $SP = 2PC$ . Đúng||Sai

c) Hình thu được khi cắt tứ diện bởi mặt phẳng qua $M$ và song song với mp $(ABC)$ là tứ giác. Sai||Đúng

d) Diện tích của hình thu được khi cắt tứ diện bởi mặt phẳng qua $M$ và song song với mp $(ABC)$ là $4\sqrt{3}\ cm^{2}$ . Đúng||Sai

Hình vẽ minh họa

a) Đúng

Ta có $\frac{SM}{MA} = \frac{SN}{NB} = 2$ nên $MN//AB$