Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác cân tại C. Cạnh bên SA vuông góc với đáy. Gọi H, K lần lượt là trung điểm của AB và SB. Xác định khẳng định sai trong các khẳng định dưới đây?
Hình vẽ minh họa:
Vì HA = HB, tam giác ABC cân => CH ⊥ AB
Ta có: SA ⊥ (ABC) => SA ⊥ CH
Mà CH ⊥ AB => CH ⊥ (SAB)
Mặt khác AK thuộc mặt phẳng (SAB
=> CH ⊥ SA, CH ⊥ SB, CH ⊥ AK
Và AK ⊥ SB chỉ xảy ra khi và chỉ khi tam giác SAB cân tại S.
Cho hình chóp OABC có OA = OB = OC = 1, các cạnh OA, OB, OC đôi một vuông góc. Gọi M là trung điểm của AB. Tính tích vô hướng của hai vecto 
.
Ta có:
Cho hình chóp có đáy là hình vuông cạnh bằng . Biết góc giữa hai mặt phẳng và mặt phẳng bằng , . Tính tan góc giữa và mặt phẳng , biết thể tích khối chóp bằng ?
Hình vẽ minh họa
Kẻ , gọi
Ta có:
Lại có:
Do tam giác SAB cân tại S nên H là trung điểm của AB
Cho tứ diện có các cạnh đôi một vuông góc với nhau; . Gọi trung điểm của các cạnh lần lượt là . Tính thể tích tứ diện ?
Hình vẽ minh họa
Ta có:
Nhận thấy
Cho hình chóp S.ABC có SA = SB = CA = CB. Tính ϕ là góc giữa SC và mặt phẳng (ABC), biết (SAB) vuông góc với (ABC):
Hình vẽ minh họa:
Gọi H là trung điểm của AB, ta có SH ⊥ AB, CH ⊥ AB
Mà (SAB) ⊥ (ABC) nên SH ⊥ (ABC)
Suy ra
Ta có:
∆SAB = ∆CAB (c.c.c)
=> SH = CH. Do đó ∆SCH vuông cân tại H
Vậy
Cho hình chóp đều S.ABC có đáy là tam giác ABC là tam giác đều tâm O cạnh bằng a, OS = 2a. Gọi M là điểm thuộc đoạn OA (M khác A và O). Mặt phẳng đi qua M và vuông góc với AO là mặt phẳng (α). Đặt AM = x. Tính diện tích thiết diện S của thiết diện tạo bởi (α) với hình chóp S.ABC.
Hình vẽ minh họa:
Ta có: S.ABC là hình chóp đều nên SO ⊥ (ABC)
=> SO ⊥ AA’ mà (α) ⊥ AA’ => SO // (α)
Chứng minh tương tự ta có: BC // (α)
Qua M kẻ IJ // BC với I ∈ AB, J ∈ AC, kẻ MK // SO với K ∈ SA.
Khi đó thiết diện là tam giác KIJ
Diện tích ram giác IJK là
Trong tam giác ABC có:
Tương tự trong tam giác SAO, ta có:
Vậy
Cho hình chóp tứ giác đều , đáy cạnh bằng , cạnh bên . Tính thể tích hình chóp ?
Hình vẽ minh họa
Gọi O là tâm hai đường chéo AC và BD
Ta có: tam giác SAC cân, O là trung điểm của AC nên
Tương tự tam giác SBD cân, O là trung điểm của BD nên
Ta có:
Vậy thể tích hình chóp là:
Cho tứ diện ABCD có AC = AD = BC = BD = a, (ACD) ⊥ (BCD) và (ABC) ⊥ (ABD). Tính độ dài cạnh CD.
Gọi M, N lần lượt là trung điểm của CD, AB, ∆ACD và ∆BCD cân
=> AM ⊥ CD, BM ⊥ CD. Ta có:
=> AM ⊥ BM
Và ta dễ dàng chứng minh được ∆ACD = ∆BCD (c – c - c)
=> AM = BM => ∆ABM vuông cân tại M
=> MN ⊥ AB
Đặt CD = x
Áp dụng định lý Py-ta-go ta có:
Xét ∆ABM vuông cân tại M
Áp dụng định lý Py-ta-go ta có:
Xét ∆CDN vuông cân tại N
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông tâm O, SA ⊥ (ABCD). Gọi I là trung điểm của SC. Khoảng cách từ I đến mặt phẳng (ABCD) bằng độ dài đoạn thẳng nào?
Hình vẽ minh họa:
Do I là trung điểm của SC và O là trung điểm AC nên IO ∥ SA. Do SA ⊥ (ABCD) nên IO ⊥ (ABCD), hay khoảng cách từ I đến mặt phẳng (ABCD) bằng độ dài đoạn thẳng IO
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 3a. Cạnh bên SA vuông góc với (ABCD), góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng (ABCD) bằng 30◦ . Tìm khoảng cách từ A đến mặt phẳng (SBC).
Ta có:
Gọi H là chân đường cao lên cạnh SB. Khi đó, ta có
d(A, (SBC)) = AH. sin 30◦ => AH = AB . sin 30◦ =
Cho hình chóp có đáy là hình bình hành tâm , tam giác cân. Giả sử lần lượt là trung điểm các cạnh . Khẳng định nào dưới đây sai?
Hình vẽ minh họa
Vì tam giác SAB là tam giác cân tại S nên
Ta có:
Cho tứ diện có , các cạnh còn lại bằng nhau và bằng . Mặt phẳng chứa cạnh và vuông góc với cạnh tại . Diện tích tam giác lớn nhất bằng bao nhiêu?
Hình vẽ minh họa
Ta có:
Theo giả thiết ta có các tam giác ACD và BCD là các tam giác đều cạnh bằng 4
Gọi H là trung điểm của AB ta có: và
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi
Vậy
Cho tứ diện đều cạnh bằng , là trung điểm của cạnh . Gọi là góc giữa hai đường thẳng và . Khi đó bằng bao nhiêu?
Hình vẽ minh họa
Gọi N là trung điểm của BC
=> MN là đường trung bình tam giác ABC
Vì tam giác BCD và tam giác ACD là các tam giác đều cạnh a
Vì
Xét tam giác MND ta có:
Cho tứ diện ABCD có H là trực tâm tam giác BCD, AH vuông góc với mặt phẳng đáy. Khẳng định nào dưới đây là khẳng định đúng?
Hình vẽ minh họa:
Vì AH ⊥ (BCD) => AH ⊥ CD (*)
Do H là trực tâm tam giác BCD => BH ⊥ CD (**)
Từ (*) và (**) => CD ⊥ AH, CD ⊥ BH => CD ⊥ (ABH) => CD ⊥ AB
Cho hình chóp đều S.ABCD có cạnh đáy bằng và cạnh bên bằng 2a. Gọi α là góc tạo bởi hai mặt phẳng (SAC) và (SCD). Tính cos α.
Hình vẽ minh họa:
Gọi tâm của đáy là O, M là trung điểm của CD
Trong (SOM), kẻ OH vuông góc với SM tại H
Khi đó ta có OH ⊥ (SCD). Mà OD ⊥ (SAC).
Do đó ((SCD), (SAC)) = (OH, OD) = = α.
Ta có OD = a,
Xét tam giác OSM vuông tại O ta có:
Xét tam giác OHD vuông tại H ta có:
Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có tất cả các cạnh đều bằng a. Chiều cao của hình chóp bằng:
Hình vẽ minh họa:
Do S.ABCD là hình chóp tứ giác đều nên đáy ABCD là hình vuông và các cạnh bên bằng nhau.
Gọi O là hình chiếu của S trên mặt phẳng (ABCD).
Khi đó các tam giác SOA, SOB, SOC, SOD bằng nhau nên bốn đoạn thẳng OA, OB, OC, OD bằng nhau.
Suy ra O trùng với tâm của hình vuông ABCD, hay O là giao điểm của AC và BD. Vậy chiều cao của hình chóp là:
Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’. Tan góc giữa đường thẳng BD’ và mặt phẳng (ADD’A’) bằng bao nhiêu?
Hình vẽ minh họa:
Do ABCD.A’B’C’D’ là hình lập phương nên BA ⊥ (ADD’A’)
Do đó góc giữa đường thẳng BD’ và mặt phẳng (ADD’A’) là góc
Gọi độ dài cạnh của hình lập phương là a
Khi đó
=>
Vậy tan góc giữa đường thẳng BD’ và mặt phẳng (ADD’A’) là
Trong các mệnh đề sau mệnh đề nào đúng?
Mệnh đề đúng là: Góc giữa hai đường thẳng a và b bằng góc giữa hai đường thẳng a và c khi b song song với c (hoặc b trùng với c)
Cho hình chóp có đáy là hình chữ nhật và vuông góc với mặt phẳng đáy. Gọi . Xác định ?
Hình vẽ minh họa
Ta có: Hình chiếu của SD lên mặt phẳng (ABCD) là AD nên góc giữa SD và mặt phẳng đáy là góc
Cho hình lập phương . Xác định đường thẳng vuông góc với đường thẳng ?
Hình vẽ minh họa:
Ta có:
Cho hình lập phương . Tính ?
Hình vẽ minh họa
Ta có:
Do là các đường chéo hình vuông bằng nhau.
Vậy tam giác là tam giác đều
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và B; SAB là tam giác cân tại S; AD = 3BC = 3AB = 3a. Gọi M là điểm thuộc đoạn AD sao cho AD = 3MD. Biết rằng SCM là tam giác đều. Gọi α là góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng (SAD). Khi đó cos α nhận giá trị là
Gọi K là trung điểm AB, N là trung điểm của AM, H là trung điểm của CM.
Điểm M thuộc đoạn AD sao cho 3MD = AD = 3a
=> MD = a; AM = 2a
Tam giác SAB cân tại A nên AB ⊥ SK.
Vì HK là đường trung bình của hình thang vuông ABCM nên AB ⊥ HK và
Ta có: (1)
Tam giác SCM đều nên CM ⊥ SH (2)
Từ (1) và (2) suy ra SH ⊥ (ABCD)
Ta có AN = MN = MD = a nên ABCN là hình vuông, từ đó tam giác CMN vuông cân tại N.
Suy ra và
Tam giác SCM đều cạnh bằng nên
Tứ diện HSMN có HS, MN, HN đôi một vuông góc, đặt d = d(H, (SMN)).
Ta có:
Ta lại có:
Gọi I là hình chiếu của điểm B trên mặt phẳng (SAD)
Khi đó góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng (SAD) là góc
Do BC // AD => BC //(SAD)
=>
Trong tam giác vuông BIS ta có:
Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ có cạnh bằng a (tham khảo hình vẽ bên). Khoảng cách giữa hai đường thẳng BD và A’C’ bằng:
Do BD và A’C’ lần lượt nằm trên hai mặt phẳng (ABCD) và (A’B’C’D’) song song với nhau nên d(A’C’, BD) = d((ABCD),(A’B’C’D’)).
Mà ABCD.A’B’C’D’ là hình lập phương nên ta có d((ABCD), (A’B’C’D’)) = AA’ = a. Vậy d(A’C’, BD) = a.
Cho hình chóp có đáy là hình vuông cạnh bằng , . Xác định độ lớn khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng ?
Hình vẽ minh họa
Gọi
Kẻ
Ta có:
Mà
Từ (*) và (**) suy ra
Từ (1) và (2) suy ra
Xét tam giác vuông tại
ta có:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông và SA vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Tìm khẳng định đúng trong các khẳng định sau:
Khẳng định đúng là “AB vuông góc với mặt phẳng (SAD)”
Thật vậy, do SA ⊥ (ABCD) nên SA ⊥ AB
Mặt khác AB ⊥ AD.
Từ đó suy ra AB ⊥ (SDA)
Cho một khối chóp có diện tích đáy bằng , chiều cao bằng . Thể tích khối chóp đã cho là:
Ta có:
Thể tích khối chóp là:
Cho hai tam giác đều DAC và BAC lần lượt nằm trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau. Gọi α là góc giữa hai mặt phẳng (DAB) và (DBC). Tính giá trị cos α.
Giả sử cạnh của tam giác đều bằng 2a. Khi đó AB = AD = CB = CD = 2a
Gọi H là trung điểm của AC. Tam giác DAC đều suy ra DH ⊥ AC.
Tương tự BH ⊥ AC.
Ta có:
Gọi K là trung điểm của DB.
Ta có: ABD cân tại A nên
Và CBD cân tại C nên
Ta có:
Suy ra góc giữa hai mặt phẳng (DAB) và (DBC) là góc giữa hai đường thẳng AK và CK.
Ta có nên BDH vuông cân tại H.
Từ đó ta có:
Ta có: mà
Xét tam giác ACK có KH vừa là trung tuyến, vừa là đường cao nên tam giác ACK cân tại K.
Nên ta có: KH là phân giác của góc suy ra
Ta có:
Vậy
Cho hình chóp có đáy là hình vuông, . Kết luận nào sau đây sai?
Hình vẽ minh họa
Ta có:
vì
vì
vì
Cho khối chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 2a. Hình chiếu vuông góc của S trên mặt phẳng (ABCD) là điểm H thuộc đoạn BD sao cho HD = 3HB. Biết góc giữa mặt (SCD) và mặt phẳng đáy bằng 450. Khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BD là:
Hình vẽ minh họa:
Kẻ HI // BC (I ∈ CD) ta có:
=> Góc giữa mặt phẳng (SCD) và mặt phẳng đáy là góc
Dựng hình bình hành ADBE
Ta có: BD // (SAE) => d(SA, BD) = d(BD, (SAE)) = d(B, (SAE)) = d(H, (SAE))
Kẻ HJ ⊥ AE (J ∈ AE) ta có: AE ⊥ (SHJ) => (SAE) ⊥ (SHJ) theo giao tuyến SJ
Kẻ HK ⊥ SJ (K ∈ SJ) ta có: HK ⊥ (SAE) => HK = d(H, (SAE))
Ta có:
Với
Vậy
Cho khối lăng trụ đứng , đáy có . Tính thể tích của khối lăng trụ đã cho biết .
Hình vẽ minh họa
Gọi H là trung điểm của B’C’, khi đó góc giữa mặt phẳng (AB’C’) và (ABCD) là góc
Ta có:
Vậy
Công thức tính thể tích khối lăng trụ có diện tích đáy và chiều cao là:
Thể tích khối lăng trụ có diện tích đáy và chiều cao
là:
Cho hình chóp S.ABCD có ABCD là hình chữ nhật, SA ⊥ (ABCD). Góc giữa SC và mặt phẳng (ABCD) là góc giữa
Hình vẽ minh họa:
Vì SA ⊥ (ABCD) nên AC là hình chiếu vuông góc của SC lên mặt phẳng (ABCD).
Do đó góc giữa SC và mặt phẳng (ABCD) là góc giữa SC và AC.
Cho hình chóp tứ giác có đáy là hình vuông, cạnh bên vuông góc với mặt phẳng đáy. Khẳng định nào sau đây đúng?
Hình vẽ minh họa
Ta có: là hình vuông nên
Và
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a. Cạnh bên và vuông góc với mặt đáy (ABC). Tính khoảng cách d từ A đến mặt phẳng (SBC).
Hình vẽ minh họa:
Gọi M là trung điểm BC
=>AM ⊥ BC và
Gọi K là hình chiếu của A trên SM => AK ⊥ SM (1)
Ta có:
Từ (1) và (2)
Xét tam giác SAM ta có:
Vậy
Cho hình chóp có đáy là tam giác đều, vuông góc với mặt phẳng đáy. Gọi là trung điểm cạnh , là hình chiếu vuông góc của trên . Khẳng định nào dưới đây là khẳng định đúng?
Hình vẽ minh họa
Ta có:
Mà tam giác ABC là tam giác đều
mà
Mệnh đề nào sau đây là mệnh đề sai?
Mệnh đề sai là: “(P) là mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB nếu nó đi qua ba điểm phân biệt cách đều A và B.”
Cho hình chóp S.ABCD có ABCD là hình vuông, tam giác SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi M là trung điểm BC. Gọi là góc hợp bởi đường thẳng SA và mặt phẳng (SDM). Tính
+ Không mất tính tổng quát, đặt AB = 2
+ Gọi N là trung điểm AB suy ra
+ Gọi
Gọi
+ Ta có
+ Ta có
+ Gọi NH là đường cao
+ Tam giác NJI đồng dạng tam giác MBJ
+ Tam giác SAB là tam giác đều cạnh bằng 2
Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ có tâm O. Gọi I là tâm của hình vuông A’B’C’D’ và điểm M thuộc đoạn OI sao cho MO = 2MI (tham khảo hình vẽ). Khi đó sin của góc tạo bởi hai mặt phẳng (MC’D’) và (MAB) bằng:
Hình ảnh minh họa:
Do AB // C’D’ nên giao tuyến của (MAB) và (MC’D’) là đường thẳng ∆ // AB // C’D’.
Gọi P, Q lần lượt là trung điểm của D’C’ và AB ta có:
=> MP ⊥ ∆, MQ ⊥ ∆.
Như vậy góc giữa (MAB) và (MC0’’) là góc giữa MP và MQ.
Không mất tính tổng quát, ta cho cạnh hình lập phương là 6.
Khi đó
Áp dụng định lí cosin cho tam giác MPQ ta được:
Góc α là góc giữa hai mặt phẳng (MC’D’) và (MAB) ta có:
Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A’B’C’D’ có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng , AA’ = 4. Tính góc giữa đường thẳng A’C với mặt phẳng (AA’BB’).
Ta có tại B. Khi đó A’B là hình chiếu của A’C lên mặt phẳng (AA’B’B)
Vậy góc tạo bởi đường thẳng A’C và mặt phẳng (AA’BB’) là góc
Khi đó
Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau?
Ta có:
“Trong không gian hai đường thẳng phân biệt cùng vuông góc với một đường thẳng thì song song với nhau” sai do hai đường thẳng phân biệt cùng vuông góc với một đường thẳng có thể cắt nhau hoặc chéo nhau.
“Trong không gian hai mặt phẳng cùng vuông góc với một đường thẳng thì song song với nhau” sai do hai mặt phẳng cùng vuông góc với một đường thẳng có thể trùng nhau.
“Trong không gian hai đường thẳng không có điểm chung thì song song với nhau” sai do trong không gian hai đường thẳng không có điểm chung có thể chéo nhau.
Vậy khẳng định đúng là: “Trong không gian hai đường thẳng vuông góc với nhau có thể cắt nhau hoặc chéo nhau.”
