Bài toán góc * Phương pháp giải toán: Xác định ba đường thẳng đồng quy và đôi một cắt nhau trên cơ sở có sẵn của hình như tam diện vuông, hình hộp chữ nhật, hình chóp tứ giác đều …, ho
Trang 1Ib page "Toán Ngọc Huyền LB" để đăng kí học 1
HỆ THỐNG ĐÀO TẠO
TOÁN NGỌC HUYỀN LB
Sưu tầm & biên soạn
QUICK NOTE
Ngày học _/ _/ _
BON
(viết tắt: the B est O N othing)
Cô mong các trò luôn khắc cốt
ghi tâm khí chất BONer:
"Nếu tôi quyết làm gì, tôi sẽ làm
nó một cách thật ngoạn mục,
hoặc tôi sẽ không làm gì cả”.
V Ề ĐÍCH 9 + SEASON 2023
G ẮN HỆ TRỤC TỌA ĐỘ Oxyz ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN GÓC – KHO ẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
1 Bài toán góc
* Phương pháp giải toán:
Xác định ba đường thẳng đồng quy và đôi một cắt nhau trên cơ sở có sẵn của hình (như tam diện vuông, hình hộp chữ nhật, hình chóp tứ giác đều …), hoặc dựa trên các mặt phẳng vuông góc dựng thêm đường phụ
Tính tọa độ điểm liên quan trực tiếp đến giả thiết và kết luận của bài toán Cơ sở tính toán chủ yếu dựa vào quan hệ song song, vuông góc cùng các dữ liệu của bài toán
Lập các phương trình đường, mặt liên quan Xác định tọa độ các điểm, véc tơ cần thiết cho kết luận
Sử dụng các kiến thức hình học giải tích để giải quyết yêu cầu của bài toán hình không gian
Chú ý các công thức về góc, khoảng cách, diện tích và thể tích …
Cách chọn hệ tọa độ một số hình không gian:
1 Gắn tọa độ đối với hình chóp
1.1 Hình chóp có cạnh bên SA vuông góc với mặt đáy:
Đáy là tam giác đều
Gọi O là trung điểm BC Chọn hệ trục
như hình vẽ, AB a 1
Tọa độ các điểm là:
(0; 0; 0), 0; ; 0 , ; 0; 0 ,
; 0; 0 , 0; ;
Đáy là tam giác cân tại A
Gọi O là trung điểm BC Chọn hệ trục
như hình vẽ, a 1
Tọa độ các điểm là:
(0; 0; 0), 0; ; 0 , ; 0; 0 ,
; 0; 0 , 0; ;
SA
C OC S OA OH
Đáy là tam giác cân tại B
Gọi O là trung điểm AC Chọn hệ trục
như hình vẽ, a 1
Tọa độ các điểm: O 0; 0; 0 ,
;0;0 , 0, ;0 ,
; 0; 0 , ; 0;
SA
C OC S OA OH
S
B
A
x
C
O
H
y
z
S
A
B
x
C
O
H
y
z
S
B
A
x
C
O
H
y
z
Page: Tai Lieu Khoa Hoc Hay Mien Phi Kim Van
Trang 2Ib page "Toán Ngọc Huyền LB" để đăng kí học 2
QUICK NOTE
Đáy là tam giác vuông tại B
Chọn hệ trục như hình vẽ, a 1
Tọa độ các điểm: B O 0; 0; 0 ,
0; ; 0 , ,0; 0 ,
SA
S AB BH
Đáy là tam giác vuông tại A
Chọn hệ trục như hình vẽ, a 1
Tọa độ các điểm: A O 0; 0; 0 ,
0; ;0 , ;0;0 ,
B OB C AC S 0;0; SA
Đáy là tam giác thường
Dựng đường cao BO của ABC Chọn hệ trục như hình vẽ, a 1
Tọa độ các điểm: O 0; 0; 0 ,
;0;0 , 0, ;0 ,
; 0; 0 , ; 0;
SA
C OC S OA OH
Đáy là hình vuông, hình chữ nhật
Chọn hệ trục như hình vẽ, a 1.
Tọa độ A O 0; 0; 0 , B 0; AB ; 0 ,
; ; 0 , ; 0; 0 , 0; 0;
Đáy là hình thoi
Chọn hệ trục như hình vẽ, a 1.
Tọa độ O 0; 0; 0 , A OA ; 0; 0 ,
0; ; 0 , ; 0; 0
0; ; 0 , ; 0;
SA
D OD S OA OH
Đáy là hình thang vuông
Chọn hệ trục như hình vẽ, a 1.
Tọa độ A O 0; 0; 0 ,
0; ; 0 , ; ; 0 ,
;0;0 , 0;0;
1.2 Hình chóp có mặt bên (SAB) vuông góc với mặt đáy Đáy là tam giác, mặt bên là tam giác
thường
Vẽ đường cao CO trong ABC Chọn
hệ trục như hình, a = 1
Ta có: O 0; 0; 0 , A 0; OA ; 0 ,
0; ; 0 , ; 0; 0 , 0; ;
SH
B OB C OC S OH OK
Đáy là tam giác cân tại C (hoặc đều), mặt bên là tam giác cân tại S (hoặc
đều)
Gọi O là trung điểm BC, chọn hệ trục
như hình, a = 1
Ta có: O 0; 0; 0 , A 0; OA ; 0 ,
0; ; 0 , ; 0; 0 , 0; 0;
Đáy là hình vuông-hình chữ nhật
Dựng hệ trục như hình, chọn a = 1
Ta có: A O 0; 0; 0 , B AB ; 0; 0
; ; 0 , 0; ; 0 ,
; 0;
SH
S
B
A
x
C
O
H
y
z
S
B
A
y
C
O
x
z
S
B
A
x
C
O
H
y
z
S
B
A
D
C
x
z
y
B
D
C
A
H
S
y
z
S
B
A
D
C
x
y
y
H
B
H
S
A’
C
O
y
z
B
C
A
O
S
x
y
z
B
H
D
C
A
z
K
x
S
y
Page: Tai Lieu Khoa Hoc Hay Mien Phi Kim Van
Trang 3Ib page "Toán Ngọc Huyền LB" để đăng kí học 3
Hình chóp tam giác đều
Gọi O là trung điểm một cạnh đáy Dựng hệ trục như hình vẽ
và a = 1 Tọa độ điểm:
0; 0; 0 ,
2
AB
BC
B
; 0; 0
2
BC
,
3 0; ;
6 SH
OH
AB
Hình chóp tứ giác đều
Chọn hệ trục như hình với a = 1 Tọa độ điểm:
0; 0; 0 ,
2
OA
AB A
2 0; ; 0 2
OB
AB B
,
2
; 0; 0 , 2
OA
AB C
2 0; ; 0 2
OB
AB D
0;0;
S SO
2 Gắn tọa độ đối với hình lăng trụ
2.1 Lăng trụ đứng Hình lập phương, hình hộp chữ nhật
Dựng hệ trục như hình vẽ với a = 1 Tọa độ điểm:
0; 0; 0 ,
A O B 0; AB ; 0 , C AD AB ; ; 0 , D AD ; 0; 0 ,
0; 0; ,
A AA B 0; AB AA ; , C AD AB AA ; ; ,
; 0;
D AD AA
Lăng trụ đứng đáy là hình thoi
Gọi O là tâm hình thoi đáy, ta dựng hệ trục như hình với
0; 0; 0 ,
O A OA ;0;0 , B 0; OB ;0 , C OC ; 0; 0 ,
0; ; 0 ,
D OD A OA ;0; AA , B 0; OB AA ; ,
;0; ,
C OC CC D 0; OD DD ;
Lăng trụ tam giác đều
Gọi O là trung điểm một cạnh đáy, chọn hệ trục như hình vẽ
với a = 1 Ta có:
0; 0; 0 ,
2
AB
2 ; 0; 0 ,
AB
C 0; OC ;0 ,
; 0; ,
2
AB
B BB
C 0; OC CC ;
Lăng trụ đứng có đáy tam giác thường
Vẽ đường cao CO trong tam giác ABC và chọn hệ trục như hình vẽ với a = 1
Tọa độ điểm là:
0; 0; 0 ,
O A OA ; 0; 0 , B OB ; 0; 0 , C 0; OC ;0 ,
; 0; ,
A OA AA B OB ; 0; BB , C 0; OC CC ;
B
K
S
C
A
O
H
x
y
z
S
B
A
D
C
x
z
y
O
D’
B
C
D
B’
A
C’
A’
x
y
z
D’
B
C
D
B’
A
C’
A’
O
x
y
z
B
A C’
A’
B’
C
y
x
z
O
B
A C’
A’
B’
C
y
x
z
O
Page: Tai Lieu Khoa Hoc Hay Mien Phi Kim Van
Trang 4Ib page "Toán Ngọc Huyền LB" để đăng kí học 4
Lăng trụ nghiêng có đáy là tam giác đều, hình chiếu của đỉnh
trên mặt phẳng đối diện là trung điểm một cạnh tam giác đáy
Dựng hệ trục như hình vẽ, ta dễ dàng xác định được các điểm
, , , ,
O A B C A
Tìm tọa độ các điểm còn lại thông qua hệ thức vectơ bằng
nhau: AA BB CC
Lăng trụ nghiêng có đáy là hình vuông hoặc hình chữ nhật, hình chiếu của một đỉnh là một điểm thuộc
cạnh đáy không chứa đỉnh đó
Dựng hệ trục như hình vẽ, ta dễ dàng xác định được các điểm O A B C D A , , , , ,
Tìm tọa độ các điểm còn lại thông qua hệ thức vectơ
bằng nhau: AA BB CC DD
Chú ý:
.
S Oz Tùy vào từng bài toán mà có thể thay đổi linh hoạt cách chọn hệ tọa độ Trong nhiều trường hợp, phải biết kết hợp kiến thức hình không gian tổng hợp và kiến thức hình giải tích nhằm thu gọn lời giải
B
A
C’
A’
B’
C
y
x
z
O
D’
B
C
D
B’
A
C’
A’
y
z
Page: Tai Lieu Khoa Hoc Hay Mien Phi Kim Van
Trang 5Ib page "Toán Ngọc Huyền LB" để đăng kí học 5
QUICK NOTE BON 01 Cho hình lập phương ABCD A B C D
(tham khảo hình vẽ) Khi đó sin của góc tạo bởi
A. 7 85
17 13
C. 6 85
6 13
L ỜI GIẢI
_ _
_ _
_ _
SAC và SCD
A. 3
6
5
2
L ỜI GIẢI
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
C
D’
C’ B’
A
A’
D
B
O
M
I
Page: Tai Lieu Khoa Hoc Hay Mien Phi Kim Van
Trang 6Ib page "Toán Ngọc Huyền LB" để đăng kí học 6
QUICK NOTE BON 03 Cho hình chóp tứ giác đều S ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh
a , tâm O Gọi M và N lần lượt là trung điểm của hai cạnh SA và BC , biết
6 2
a
bằng
A. 2
3
5
L ỜI GIẢI
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
Page: Tai Lieu Khoa Hoc Hay Mien Phi Kim Van
Trang 7Ib page "Toán Ngọc Huyền LB" để đăng kí học 7
QUICK NOTE BON 04 Cho hình lập phương ABCD A B C D có cạnh a Góc giữa hai mặt
L ỜI GIẢI
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
và OM bằng
L ỜI GIẢI
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
Page: Tai Lieu Khoa Hoc Hay Mien Phi Kim Van
Trang 8Ib page "Toán Ngọc Huyền LB" để đăng kí học 8
QUICK NOTE BON 06 Cho hình chóp tứ giác đều S ABCD có AB a , SA a 2 Gọi G là
trọng tâm tam giác SCD Góc giữa đường thẳng BG với đường thẳng SA bằng
arccos
5 arccos
5 arccos
15 arccos
L ỜI GIẢI
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
M , N lần lượt là trung điểm của AA và BB Tính tan của góc giữa hai mặt
A. 2
3 2
2 2
4 2
L ỜI GIẢI
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
Page: Tai Lieu Khoa Hoc Hay Mien Phi Kim Van
Trang 9Ib page "Toán Ngọc Huyền LB" để đăng kí học 9
QUICK NOTE BON 08 Cho hình chóp S ABCD đáy là hình thang vuông tại A và B ,
A. 3 5
.
2 5
5
55 10
L ỜI GIẢI
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
Tính cos
cos
48
cos
2
cos
2
cos
24
L ỜI GIẢI
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
Page: Tai Lieu Khoa Hoc Hay Mien Phi Kim Van
Trang 10Ib page "Toán Ngọc Huyền LB" để đăng kí học 10
QUICK NOTE BON 10 Cho hình hộp đứng ABCD A B C D có đáy là hình thoi, tam giác ABD
3
cos
2
10
cos
2
L ỜI GIẢI
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
2 Bài toán khoảng cách
A. 3
5 2
30
L ỜI GIẢI
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
_ _
Page: Tai Lieu Khoa Hoc Hay Mien Phi Kim Van