Cho tứ diện OABC với các đường thẳng OA, OB, OC đôi một vuông góc. Bộ ba mặt phẳng vuông góc với nhau từng đôi một là
Dễ thấy rằng OA ⊥ (OBC), OB ⊥ (OCA), OC ⊥ (OAB)
Vậy bộ ba mặt phẳng vuông góc với nhau từng đôi một là (OAB), (OBC), (OCA).
Cho tứ diện OABC với các đường thẳng OA, OB, OC đôi một vuông góc. Bộ ba mặt phẳng vuông góc với nhau từng đôi một là
Dễ thấy rằng OA ⊥ (OBC), OB ⊥ (OCA), OC ⊥ (OAB)
Vậy bộ ba mặt phẳng vuông góc với nhau từng đôi một là (OAB), (OBC), (OCA).
Cho (P) và (Q) là hai mặt phẳng vuông góc với nhau và giao tuyến của chúng là đường thẳng m. Gọi a, b, c, d là các đường thẳng. Xét các mệnh đề sau:
(1) Nếu a ⊂ (P) và a ⊥ m thì a ⊥ (Q).
(2) Nếu b ⊥ m thì b ⊂ (P) hoặc b ⊂ (Q).
(3) Nếu c // m thì c // (P) hoặc c // (Q).
(4) Nếu d ⊥ m thì d ⊥ (P).
Có bao nhiêu mệnh đề đúng trong các mệnh đề đã cho?
(1) Nếu a ⊂ (P) và a ⊥ m thì a ⊥ (Q). ---> đúng
(2) Nếu b ⊥ m thì b ⊂ (P) hoặc b ⊂ (Q). ---> sai
(3) Nếu c // m thì c // (P) hoặc c // (Q). ---> đúng
(4) Nếu d ⊥ m thì d ⊥ (P). ---> sai
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B, SA vuông góc với đáy. Gọi M là trung điểm AC. Khẳng định nào sau đây sai?
Tam giác ABC cân tại B có M là trung điểm AC
=> BM ⊥ AC.
Ta có: (do SA ⊥ (ABC)) => BM ⊥ (SAC) => (SBM) ⊥ (SAC).
Ta có: (do SA ⊥ (ABC)) => BC ⊥ (SAB) => (SBC) ⊥ (SAB).
Dùng phương pháp loại trừ thì khẳng định “(SAB) ⊥ (SAC)” là sai
Cho tam giác đều ABC cạnh a. Gọi D là điểm đối xứng với A qua BC. Trên đường thẳng vuông góc với mặt phẳng (ABC) tại D lấy điểm S sao cho . Gọi I là trung điểm BC, kẻ IH vuông góc SA (H ∈ SA). Khẳng định nào sau đây sai?
Từ giả thiết suy ra ABDC là hình thoi nên BC ⊥ AD.
Ta có:
BC ⊥ AD và BC ⊥ SD
=> BC ⊥ (SAD)
=> BC ⊥ SA.
Lại có theo giả thiết IH ⊥ SA => SA ⊥ (HCB) => SA ⊥ BH
Tính được:
Ta có:
=> Tam giác HBC có trung tuyến IH bằng nửa cạnh đáy BC nên hay BH ⊥ HC.
Từ đó suy ra (SAB) ⊥ (SAC). Dùng phương pháp loại trừ thì khẳng định “(SDB) ⊥ (SDC)” là sai.
Cho mặt phẳng (P) và (Q) vuông góc với nhau, đường thẳng a vuông góc với mặt phẳng (Q). Khi đó khẳng định nào là khẳng định đúng?
Cho mặt phẳng (P) và (Q) vuông góc với nhau, đường thẳng a vuông góc với mặt phẳng (Q), khi đó a nằm trên (P) hoặc song song với (P).
Trong không gian cho tam giác đều SAB và hình vuông ABCD cạnh a nằm trên hai mặt phẳng vuông góc. Gọi H, K lần lượt là trung điểm của AB, CD. Gọi ϕ là góc giữa hai mặt phẳng (SAB) và (SCD). Mệnh đề nào sau đây đúng?
Hình ảnh minh họa:
Dễ dàng xác định giao tuyến của hai mặt phẳng (SAB) và (SCD) là đường thẳng d đi qua S và song song với AB.
Trong mặt phẳng (SAB) có SH ⊥ AB => SH ⊥ d.
Ta có:
=> d ⊥ SK. Từ đó suy ra ((SAB), (SCD)) = (SH, SK) =
Trong tam giác vuông SHK ta có:
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại C, mặt bên SAC là tam giác đều và mằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi I là trung điểm của SC. Mệnh đề nào sau đây sai?
Hình vẽ minh họa:
Tam giác SAC đều có I là trung điểm của SC => AI ⊥ SC.
Gọi H là trung điểm AC => SH ⊥ AC.
Mà (SAC) ⊥ (ABC) theo giao tuyến AC => SH ⊥ (ABC) => SH ⊥ BC.
Hơn nữa theo giả thiết tam giác ABC vuông tại C nên BC ⊥ AC.
Từ đó suy ra BC ⊥ (SAC) => BC ⊥ AI.
Từ đó suy ra (ABI) ⊥ (SBC).
Dùng phương pháp loại trừ thì khẳng định “(SBC) ⊥ (SAC)” là sai
Cho hình chóp tứ giác đều có tất cả các cạnh đều bằng a. Tính cosin của góc giữa hai mặt bên không liền kề nhau.
Hình vẽ minh họa:
Hình chóp tứ diện đều S.ABCD có tất cả các cạnh đều bằng a, ta tìm góc giữa hai mặt phẳng (SAD) và (SBC).
Gọi M, N là trung điểm các cạnh AD và BC, khi đó SM ⊥ AD và SN ⊥ BC (do các tam giác SBC; SAD là các tam giác đều).
Vì BC // AD nên giao tuyến của hai mặt phẳng (SAD) và (SBC) là đường thẳng d qua S và song song AD, BC.
Vì SM ⊥ AD và SN ⊥ BC nên SM ⊥ d và SN ⊥ d mà SM ⊂ (SAD); SN ⊂ (SBC) góc giữa hai mặt phẳng (SAD) và (SBC) là góc .
Mặt bên là các tam giác đều cạnh a nên ; MN = AB = a.
Khi đó:
Cho hình chóp tứ giác S.ABCD có đáy là hình vuông và một cạnh bên vuông góc với mặt đáy. Có bao nhiêu mặt bên vuông góc với mặt đáy?
Hình vẽ minh họa:
Giả sử SA ⊥ (ABCD). Khi đó có đúng 2 mặt bên vuông góc với mặt đáy là (SAB), (SAD).
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 hai mặt phẳng (P) và (Q) cắt nhau theo giao tuyến ∆. Gọi ϕ là góc giữa (P) và (Q). Có tất cả bao nhiêu mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau?
(1) ϕ bằng góc giữa hai đường thẳng a và b cùng vuông góc với ∆.
(2) ϕ bằng góc giữa hai đường thẳng a và b cùng vuông góc với ∆, lần lượt nằm trên (P) và (Q).
(3) ϕ bằng góc giữa hai đường thẳng a và b đồng quy với ∆, cùng vuông góc với ∆, lần lượt nằm trên (P) và (Q).
Ta có: a và b chỉ cần lần lượt nằm trong (P), (Q) cùng vuông góc với ∆ là đủ, thêm đồng quy với ∆ càng tốt nên có tất cả 2 mệnh đề đúng.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông tâm O, cạnh a, SO ⊥ (ABCD) và . Tính góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABCD).
Hình vẽ minh họa:
Gọi Q là trung điểm BC => OQ ⊥ BC.
Ta có:
Do đó ((SBC), (ABCD)) = (SQ, OQ) =
Tam giác vuông SOQ ta có:
Vậy mặt phẳng (SBC) hợp với mặt đáy (ABCD) một góc 60◦
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a. Cạnh bên SA vuông góc với đáy và SA = a. Góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (SCD) bằng:
Hình ảnh minh họa:
Vẽ DE ⊥ SC tại E.
Vì các tam giác SBC và SDC là các tam giác vuông có các cạnh tương ứng bằng nhau nên BE ⊥ SC và BE = DE.
Tam giác SBC vuông tại B và BE là đường cao nên
Khi đó
Vậy ((SCD), (SBC)) = (DE, BE).
Ta có:
Khi đó (DE, BE) = 60◦. Vậy ((SCD), (SBC)) = 60◦
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 chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a. Cạnh bên và vuông góc với mặt đáy (ABC). Gọi ϕ là góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABC). Mệnh đề nào sau đây đúng?
Hình vẽ minh họa:
Gọi M là trung điểm của BC => AM ⊥ BC.
Ta có:
Do đó ((SBC),(ABC)) = (SM, AM) =
Tam giác ABC đều cạnh a, suy ra trung tuyến .
Tam giác vuông SAM ta có: