Diện tích thiết diện của mặt phẳng với hình chóp .S ABCD là A.. Gọi là điểm trên cạnh và , mặt phẳng đi qua và vuông góc với Giả sử thiết diện của hình chóp với là tứ giác.. Người
Trang 2QUAN HỆ VUÔNG GÓC
A – LÝ THUYẾT CHUNG
I - VECTƠ TRONG KHÔNG GIAN
1 Định nghĩa và các phép toán:
Định nghĩa, tính chất và các phép toán về vectơ trong không gian được xây dựng hoàn toàn
tương tự như trong mặt phẳng
Phép cộng, trừ vectơ:
Quy tắc ba điểm: Cho ba điểm A, B, C bất kì, ta có: ABBC AC
Quy tắc hình bình hành: Cho hình bình hành ABCD, ta có: ABAD AC
Quy tắc hình hộp: Cho hình hộp ABCD A B C D , ta có: ' ' ' ' ABADAA'AC'
3 Tích vô hướng của hai vectơ:
Góc giữa hai vectơ trong không gian: Ta có: ABu AC, v
Khi đó: u v, BAC 0 0
(0 BAC180 )
Tích vô hướng của hai vectơ trong không gian:
Cho u v, 0 Khi đó: u v u v .cos u v,
Với u0 hoặc v0, quy ước: u v 0
Với u v, 0, ta có: u v u v 0
II - GÓC GIỮA HAI ĐƯỜNG THẲNG
1 Vectơ chỉ phương của đường thẳng:
Trang 3Vectơ a0 được gọi là vectơ chỉ phương của đường thẳng d nếu giá của a song song hoặc
trùng với đường thẳng d
2 Góc giữa hai đường thẳng:
Cho // 'a a , // ' b b và ' a , ' b cùng đi qua một điểm Khi đó: a b, a b', '
Giả sử u v, lần lượt là vectơ chỉ phương của đường thẳng a, b và u v,
0 90,
Mặt phẳng trung trực của một đoạn thẳng: là mặt phẳng vuông góc với đoạn thẳng tại trung
điểm của đoạn thẳng đó Mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng là tập hợp tất cả các điểm
cách đều hai đầu mút của đoạn thẳng
Trang 4 Nếu d vuông góc với thì góc giữa d và là 90 0
Nếu d không vuông góc với thì góc giữa d và là thì góc giữa d và ' d với ' d là
hình chiếu của d trên
và là góc giữa hai đường thẳng a và b
Chú ý: Gọi góc giữa hai mặt phẳng và là thì 0 0
0 ;90
2 Diện tích hình chiếu của một đa giác:
Gọi S là diện tích của đa giác ℋ nằm trong và S’ là diện tích của đa giác ℋ’ là hình chiếu
vuông góc của đa giác ℋ lên Khi đó 'S S.cos với là góc giữa hai mặt phẳng
Trang 51 Khoảng cách từ một điểm tới một đường thẳng
a) Cho điểm O và đường thẳng Hạ OH (H) Khi đó
khoảng cách từ O tới bằng độ dài đoạn OH Kí hiệu là
,
b) d O , OA ,với A là điểm bất kì thuộc
c) Cho hai đường thẳng a và cắt nhau tại M Trên a lấy hai
điểm ,A B Khi đó:
,,
Trang 6b) Giả sử đường thẳng cắt tại M Trên lấy hai điểm
Cho tứ diện OABC có OA OB OC, , đôi một vuông góc Gọi H
là hình chiếu của O trên ABC
Khi đó OH d O ABC , và 1 2 12 12 1 2
d) Cho đường thẳng song song với mặt phẳng Khi đó
khoảng cách giữa và được định nghĩa bằng khoảng cách
từ một điểm bất kì thuộc tới
e) Cho hai mặt phẳng và song song
Khi đó khoảng cách giữa hai mặt phẳng và là khoảng
cách từ một điểm bất kì thuộc tới
3 Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau
+ Cho hai đường thẳng chéo nhau a và b Khi đó tồn tại duy nhất một đường thẳng vuông góc với
cả hai đường thẳng a và b và cắt cả hai đường thẳng
a và b được gọi là đường vuông góc chung của a và b Đoạn
Trang 7hai đường thẳng đó và mặt phẳng song song với nó chứa đường thẳng còn
còn lại
- Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau bằng khoảng cách giữa hai
mặt phẳng song song lần lượt chứa hai đường thẳng đó
Trang 8Câu 3 Giả sử M N P là ba điểm lần lượt nằm trên ba cạnh , , SA SB SC cỏa tứ diện SABC Gọi , , I là
giao điểm của ba mặt phẳng BCM , CAN , ABP và J là giao điểm của ba mặt phẳng
Câu 4 Cho tứ diện đều ABCD Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, CB, AD và G là
trọng tâm tam giác BCD, là góc giữa 2 vectơ MG và NP Khi đó cos có giá trị là:
Câu 5 Cho tứ diện ABCD có DADBDC và 0 0 0
BDA ADC BDC Trong các mặt của tứ diện đó:
A Tam giác ABD có diện tích lớn nhất B Tam giác BCD có diện tích lớn nhất
C Tam giác ACD có diện tích lớn nhất D Tam giác ABC có diện tích lớn nhất
Câu 6 Cho hình lăng trụ ABCD A B C D Hình chiếu vuông góc của A lên ABC trùng với trực
tâm H của tam giác ABC. Khẳng định nào sau đây không đúng?
A AA B B BB C C B AA H A B C
C BB C C là hình chữ nhật D BB C C AA H
Trang 9Câu 7 Cho tứ diện OABC có OA , OB , OC đôi một vuông góc với nhau Gọi H là hình chiếu của
O trên mặt phẳngABC Mệnh đề nào sau đây đúng?
Câu 8 Cho hình chóp tứ giác S ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và B với
ABBCa, AD2a Cạnh SA2a và SA vuông góc với mặt phẳng ABCD Gọi M là trung
điểm của cạnh AB và là mặt phẳng qua M vuông góc với AB Diện tích thiết diện của mặt
phẳng với hình chóp S ABCD là
A S a2 B
2
32
diện của P và tứ diện SABC có diện tích bằng?
A
2
3 3.4
a b a
a b a
a b a
a b a
OAOBa AA a Gọi M P lần lượt là trung điểm các cạnh, OA AA Tính diện tích thiết diện , '
khi cắt lăng trụ bởi B MP ? '
MCxBC x Mặt phẳng P song song với AB và CD lần lượt cắt BC , AC , AD, BD tại
M , N , P , Q Diện tích lớn nhất của tứ giác MNPQ là:
A 9 B 6 C 10 D 12
Câu 12 Cho hình chóp S ABC có SAa SB, b SC, c Một mặt phẳng luôn đi qua trọng tâm
của tam giác ABC , cắt các cạnh SA SB SC lần lượt tại , , A B C Tìm giá trị nhỏ nhất của ', ', '
Trang 10Gọi S là diện tích toàn phần ( tổng diện tích tất cả các mặt) Tính giá trị lớn nhất của
Câu 15 Cho hình chóp có đáy là tam giác vuông cân tại , và
Gọi là điểm trên cạnh và , mặt phẳng đi qua và
vuông góc với
Giả sử thiết diện của hình chóp với là tứ giác
a) Hỏi tứ giác là hình gì
A Hình chữ nhật B hình vuông C hình thang D hình bình hành
Câu 16 Cho hình chóp tam giác đều có cạnh đáy bằng , đường cao Gọi là
điểm thuộc đường cao của tam giác Xét mặt phẳng đi qua và vuông góc với
Đặt Giả sử tồn tại thiết diện của hình chóp khi cắt bởi
Giả sử tính được diện tích thiết diện theo và Xác định vị trí của để diện tích thiết
diện lớn nhất
Câu 17 Cho tứ diện có các cạnh đôi một vuông góc là một điểm bất kì thuộc
miền trong tam giác
Câu 18 Người ta cần trang trí một kim tự tháp hình chóp tứ giác đều S ABCD cạnh bên bằng 200 m ,
góc ASB 15 bằng đường gấp khúc dây đèn led vòng quanh kim tự tháp AEFGHIJKLS Trong đó
điểm L cố định và LS40 m Hỏi khi đó cần dung ít nhất bao nhiêu mét dây đèn led để trang trí?
Trang 11A 40 6740 mét B 20 111 40 mét C 40 31 40 mét D 40 111 40
mét
Câu 19 Cho hình lập phương ABCD EFGH Gọi là góc giữa đường thẳng AG và mặt phẳng
EBCH Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau:
Câu 21 Cho hình chóp S ABC có SA vuông góc với đáy và tam giác ABC không vuông gọi , H K
lần lượt là trực tâm của tam giác ABC và tam giác SBC Tính số đó góc tạo bởi HK và mặt phẳng
SBC
A 45 B 65 C 90 D 120
Câu 22 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình vuông Mặt bên SAB là tam giác đều có
đường cao AH vuông góc với mpABCD Gọi a là góc giữa BD và mpSAD Chọn khẳng định
Câu 23 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SAABCD và SAa 6
Gọi là góc giữa SC và SAB , là góc giữa AC và SBC Giá trị tan sin bằng?
Trang 12Câu 24 Cho hình chóp đều S ABCD , đáy có cạnh bằng a và có tâm O Gọi M N lần lượt là trung ,
điểm của SA , BC Biết góc giữa MN và ABCD bằng 60 Tính góc giữa MN và SAO
Câu 25 Cho hình chóp đều S ABCD Thiết diện qua đỉnh A và vuông góc với cạnh bên SC có diện
tích thiết diện đó bằng nửa diện tích đáy Gọi là góc giữa cạnh bên và đáy Tính
5 C
10arccos
10 D
10arccos
3
Câu 27 Cho hình chóp S ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân với BA BC a , SAABC,
SAa Gọi ,E F lần lượt là trung điểm của các cạnh AB AC Tính cosin góc giữa hai mặt phẳng ,
Câu 28 Cho ba tia Ox , Oy , Oz trong không gian sao cho xOy120 , zOy90 , xOz60 Trên ba
tia ấy lần lượt lấy các điểm A, B, C sao cho OA OB OCa Gọi , lần lượt là góc giữa mặt
phẳng ABC với mặt phẳng OBC và mặt phẳng OAC Tính tan tan ?
A 1
2 B 2 C
3
Câu 29 Cho lăng trụ đứng ABC A B C có đáy ABC cân đỉnh , ’ ’ ’ A ABC , BC tạo đáy góc' Gọi
I là trung điểm củaAA’, biếtBIC900 Tính 2 2
Trang 13KHOẢNG CÁCH TỪ ĐIỂM ĐÉN MẶT PHẲNG Câu 31 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D , ABADa,
Câu 34 24 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm O , cạnh a , đường chéo AC a ,
mặt bên SAB là tam giác cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy; góc giữa SC và
ABCD bằng 60 Gọi o I là trung điểm của AB Tính khoảng cách từ I đến SBC
Câu 36 Cho hình chóp S ABC có đáy là tam giác vuông tại B, AB3a, BC4a, mặt phẳng
SBC vuông góc với mặt phẳng ABC Biết SB2a 3 và SBC 30 Tính d B SAC ;
Trang 14Câu 38 Cho hình chóp S ABC có đáy D ABC là hình vuông cạnh a , D D 3
Câu 39 Cho hình chóp S ABCD có mặt đáy ABCD là hình thoi cạnh a; ABC 120 Hình chiếu
vuông góc của đỉnh S lên mặt phẳng ABCD là trọng tâm G của tam giác ABD, ASC90
Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng SBD tính theo a bằng
Câu 40 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình thang cân có hai đường chéo AC BD vuông ,
góc với nhau, AD 2a 2;BCa 2 Hai mặt phẳng SAC và SBD cùng vuông góc với mặt đáy
ABCD Góc giữa hai mặt phẳng SCD và ABCD bằng 60 Khoảng cách từ M là trung điểm
Câu 42 Cho hình lăng trụ đứng ABC A B C có ’ ’ ’ ABa AC, 2 ,a BAC1200 Gọi M là trung điểm
cạnh CC thì ' BMA'900 Tính khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng BMA '
Câu 43 Cho lăng trụ ABCD A B C D có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB 1 1 1 1 a, ADa 3 Hình
chiếu vuông góc của điểm A trên 1 ABCD trùng với giao điểm của AC và BD Tính khoảng cách
Câu 44 Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông, SA vuông góc với đáy, SA = a Góc giữa
đường thẳng SD và mặt phẳng (SAC) bằng 30 Tính khoảng cách từ điểm D đến mặt phẳng (SBM)
với M là trung điểm CD
Trang 15A
Câu 45 Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình thang ABCBAD90o , BABCa, AD2a
Cạnh bên SA vuông góc với đáy và SAa 2 Gọi H là hình chiếu của A lên SB Tính theo a
AB a ADDCa Gọi I là trung điểm của AD, biết hai mặt phẳng SBI và SCI cùng vuông
góc với đáy và mặt phẳng SBC tạo với đáy một góc 0
60 Tính khoảng cách từ trung điểm cạnh SD đến mặt phẳng SBC
A a 17
15.20
a
C 6.19
a
D 3.15
a
Câu 47 Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC A B C có cạnh đáy bằng a Gọi M là trung điểm của ’ ’ ’
cạnh AA’, biết BM AC’ Tính khoảng cách từ C đến mặt phẳng (BMC’)
Câu 48 Cho hình lăng trụ ABC A B C , đáy ABC có ’ ’ ’ ACa 3,BC3 ,a ACB300 Cạnh bên hợp
với mặt đáy góc 600 và mặt phẳng (A’BC) vuông góc với mặt phẳng (ABC).Điểm H trên cạnh BC sao
cho HC=3HB và mặt phẳng (A’AH) vuông góc với mặt phẳng (ABC) Tính khoảng cách từ B đến mặt
a
C 5.22
a
D 22.11
a
Câu 50 Cho hình chóp S ABC có đáy ABC là tam giác đều có cạnh bằng a Gọi M là trung điểm
của AC Hình chiếu của S trên mặt đáy là điểm H thuộc đoạn BM sao cho HM 2HB Khoảng
Câu 51 Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SA(ABCD) và SAa 3
Gọi I là hình chiếu của A lên SC Từ I lần lượt vẽ các đường thẳng song song với SB, SD cắt BC, CD
tại B, Q Gọi E, F lần lượt là giao điểm của PQ với AB AD Tính khoảng cách từ E đến (SBD) ,
Trang 16Câu 52 Cho hình lăng trụ ABC A B C có đáy ABC là tam giác vuông tại B, AB = a, ACB = 30 ’ ’ ’ 0; M
là trung điểm cạnh AC Góc giữa cạnh bên và mặt đáy của lăng trụ bằng 60 0 Hình chiếu vuông góc
của đỉnh A’ lên mặt phẳng (ABC) là trung điểm H của BM Tính theo a khoảng cách từ C’ đến mặt
a
C 3 4
a
D 2.2
a
Câu 53 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và ,B AD2AB2BC,
2 2
CD a Hình chiếu vuông góc của S trên mặt đáy là trung điểm M của cạnh CD Khoảng cách
từ trọng tâm G của tam giác SAD đến mặt phẳng SBM bằng
BC a Gọi M là trung điểm của CD Hai mặt phẳng SBD và SAM cùng vuông góc với đáy
Khoảng cách từ điểm B đến mặt phẳng SAM bằng
Câu 55 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D, AB AD2a,
CDa; góc giữa hai mặt phẳng SBC và ABCD bằng 60 o Gọi I là trung điểm của AD, hai
mặt phẳng SBI và SCI cùng vuông góc với ABCD Tính theo a khoảng cách từ A đến
a
KHOẢNG CÁCH GIỮA ĐƯỜNG - MẶT, MẶT- MẶT, ĐƯỜNG –
ĐƯỜNG THẲNG
Câu 57 Cho hình lăng trụ tứ giác đều ABCD A B C D có cạnh đáy bằng ' ' ' ' a Gọi M N P lần lượt , ,
là trung điểm củaAD DC A D Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng (, , ' ' MNP và ) (ACC ')
Trang 17Câu 58 Cho hình lăng trụ tam giác ABC A B C có các cạnh bên hợp với đáy những góc bằng ' ' ' 60 ,
đáy ABC là tam giác đều cạnh a và A' cách đều , ,A B C Tính khoảng cách giữa hai đáy của hình
Câu 59 Cho lăng trụ đứng ABC A B C có đáy ABC là tam giác vuông tại A, ABa, ACa 3và
BB C C là hình vuông Khoảng cách giữa hai đường thẳng AAvà BClà
SC , đáy ABC là tam giác vuông tại A, AB2a,ACa
và hình chiếu của S lên mặt phẳng ABC là trung điểm cạnh AB Tính khoảng cách giữa hai đường
thẳng BC và SA
A 3a
4a
a
2a.5
Câu 61 Cho hình chóp S ABC có đáy là tam giác ABC đều cạnh bằng 3a Chân đường cao hạ từ
đỉnh S lên mặt phẳng ABC là điểm thuộc cạnh AB sao cho AB3AH, góc tạo bởi đường thẳng SC
a
C 3.15
a
D 3.5
a
Câu 62 Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình thoi, tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng
vuông góc với mặt phẳng ABCD Biết AC2 , a BD4 a Tính theo a khoảng cách giữa hai
Câu 63 Cho hình chóp S ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A, AB AC2a, hình chiếu
vuông góc của đỉnh S lên mặt phẳng ABC trùng với trung điểm H của cạnhAB Biết SH a,
khoảng cách giữa 2 đường thẳng SA và BC là
Câu 64 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 HD3HB Biết góc giữa mặt phẳng
SCD và mặt phẳng đáy bằng 45 Khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BD là
Trang 18Câu 65 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a Gọi M và N lần lượt là
trung điểm các cạnh AB và AD; H là giao điểm của CN và DM Biết SH vuông góc với ABCD
mặt phẳng và SHa 3 Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng DM và SC theo a
Câu 66 Cho hình chóp S ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B, ABBC2a; hai mặt
phẳng SAB và SAC cùng vuông góc với mặt phẳng ABC Gọi M là trung điểm của AB, mặt
phẳng ABC đi qua SM và song song với BC cắt AC tại N Biết góc giữa hai mặt phẳng SBC
và ABC bằng 60 Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và SN theo a
Câu 67 Cho hình chóp S ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B, ABBC2a Tam giác
SAC cân tại S có đường cao SOa 3 và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy Tính
khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và SC theo a
A 3
2
a
Câu 68 Cho hình chóp S ABC có đáy là tam giác đều cạnh a Hình chiếu vuông góc của S trên mặt
phẳng ABC là điểm H thuộc cạnh AB sao cho HA2HB Góc giữa đường thẳng SC và mặt
phẳng ABC bằng 60 Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC theo a
Câu 69 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a Cạnh bên SA vuông góc với
mặt phẳng đáy và mặt phẳng SBD tạo với mặt phẳng ABCD một góc bằng 60 Gọi M là trung
điểm củaAD Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SC và BM
Trang 19Câu 72 Cho hình chóp có đáy là hình bình hành với ; ;
Hình chiếu vuông góc của lên mặt phẳng là trọng tâm của tam giác biết
Khoảng cách giữa hai đường thẳng theo là:
Câu 73 Cho hình chóp có đáy là tam giác vuông tại gọi là
trung điểm của hai mặt phẳng cùng vuông góc với góc giữa hai mặt
phẳng bằng Khoảng cách giữa hai đường thẳng theo là:
Câu 75 hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với ABa AD, 2a, tam giác SAB cân
tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy Khoảng cách từ D đến SBC bằng 2
3
a
Khoảng cách giữa hai đường thẳng SB và AC là :
Trang 20Q A
B
C
D M
Trang 21Câu 3 Giả sử M N P, , là ba điểm lần lượt nằm trên ba cạnh SA SB SC, , cỏa tứ diện SABC Gọi I là
giao điểm của ba mặt phẳng BCM , CAN , ABP và J là giao điểm của ba mặt phẳng
ANP , BPM , CMN
Ta được , ,S I J thẳng hàng tính đẳng thức nào sau đây đúng?
Trang 22Câu 4 Cho tứ diện đều ABCD Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, CB, AD và G là
trọng tâm tam giác BCD, là góc giữa 2 vectơ MG và NP Khi đó cos có giá trị là:
Chọn C
Hướng dẫn giải:
J F
I E T
Trang 23A Tam giác ABD có diện tích lớn nhất B Tam giác BCD có diện tích lớn nhất
C Tam giác ACD có diện tích lớn nhất D Tam giác ABC có diện tích lớn nhất
Hướng dẫn giải
Chọn D
Trang 24Đặt DA DB DC a
Tam giác ABD đều cạnh a nên diện tích
2
34
Tam giác ABC có ABa AC, a 2,BCa 3 nên tam giác ABC vuông tại A Diện
tích tam giác ABC là
Vậy diện tích tam giác ABC lớn nhất
Câu 6 Cho hình lăng trụ ABCD A B C D Hình chiếu vuông góc của A lên ABCtrùng với trực tâm
H của tam giác ABC. Khẳng định nào sau đây không đúng?
A AA B B BB C C B AA H A B C
C BB C C là hình chữ nhật D BB C C AA H
Hướng dẫn giải
Chọn A
Trang 25Gọi K là hình chiếu vuông góc của A lên BC
Câu 7 Cho tứ diện OABC cóOA, OB, OC đôi một vuông góc với nhau Gọi H là hình chiếu của O
trên mặt phẳngABC Mệnh đề nào sau đây đúng?
Trang 26Câu 8 Cho hình chóp tứ giác S ABCD. có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và B với
ABBCa, AD2a Cạnh SA2a và SA vuông góc với mặt phẳng ABCD Gọi M là trung
điểm của cạnh AB và là mặt phẳng qua M vuông góc với AB Diện tích thiết diện của mặt phẳng
với hình chóp S ABCD. là
A S a2 B
2
32
Vì và SAD cùng vuông góc với AB nên // SAD
Từ M kẻ đường thẳng song song với SA , AD , các đường thẳng lần lượt cắt SB và CD tại
P và N ; từ P kẻ đường thẳng song song với AD, cắt SC tại Q Khi đó là MNPQ
Theo cách dựng mặt phẳng , ta có N , P , Q lần lượt là trung điểm của CD , SB , SC
Trang 27điểm trên AB sao cho AM b 0 b a P là mặt phẳng qua M và vuông góc với BC Thiết diện
của P và tứ diện SABC có diện tích bằng?
A
2
3 3.4
a b a
a b a
a b a
a b a
Trang 28Câu 10 Cho lăng trụ đứng OAB O A B ' ' ' có các đáy là các tam giác vuông cânOAOBa AA, 'a 2
Gọi M P, lần lượt là trung điểm các cạnhOA AA, ' Tính diện tích thiết diện khi cắt lăng trụ bởi B MP' ?
Gọi R là giao điểm của MP và OO , Q là giao điểm của ' B R' vớiOB
Thiết diện là tứ giácMPB Q , ta có:' 1
S S
Trang 290 1
MCxBC x Mặt phẳng P song song với AB và CD lần lượt cắt BC, AC , AD , BD tại
M , N , P , Q Diện tích lớn nhất của tứ giác MNPQ là:
A 9 B 6 C 10 D 12
Hướng dẫn giải Chọn A
Câu 12 Cho hình chóp S ABC có SAa SB, b SC, c Một mặt phẳng luôn đi qua trọng tâm của
tam giác ABC, cắt các cạnh SA SB SC, , lần lượt tại A B C', ', ' Tìm giá trị nhỏ nhất của
Gọi G là trọng tâm của tam giác ABC Ta có 3SGSA SB SC
Câu 13 Cho tứ diện ABCD có BCDA a CA , DB b AB DC , c
Gọi S là diện tích toàn phần ( tổng diện tích tất cả các mặt) Tính giá trị lớn nhất của
Trang 30Do tứ diện ABCD có BCDAa CA, DBb AB, DCc nên
BCD ADC DAB CBA Gọi ' S là diện tích và R là bán kính đường tròn ngoại
tiếp mỗi mặt đó thì S 4 'S abc
Gọi là hình chiếu của trên
Khi đó là trực tâm của tam giác
Trang 31Câu 15 Cho hình chóp có đáy là tam giác vuông cân tại , và
Gọi là điểm trên cạnh và , mặt phẳng đi qua và
Trang 32Câu 16 Cho hình chóp tam giác đều có cạnh đáy bằng , đường cao Gọi là
điểm thuộc đường cao của tam giác Xét mặt phẳng đi qua và vuông góc với
Đặt Giả sử tồn tại thiết diện của hình chóp khi cắt bởi
Giả sử tính được diện tích thiết diện theo và Xác định vị trí của để diện tích thiết
Trường hợp 1 thì thiết diện là điểm
Trường hợp 2 thì thuộc đoạn
Ta có:
Thiết diện là tam giác
Trường hợp 3 khi đó thuộc đoạn
Tương tự như trường hợp trên ta có:
E
F N
Trang 33Thiết diện là tứ giác
Trường hợp 4 thì thiết diện là đoạn
a x
3
36
a x MA
Trang 34Câu 17 Cho tứ diện có các cạnh đôi một vuông góc là một điểm bất kì thuộc
miền trong tam giác
b) Gọi là trực tâm tam giác và lần lượt là góc gữa đường thẳng với
các đường thẳng Tìm giá trị lớn nhất của
Trang 35Áp dụng CT (*) cho nhận các giá trị và kết hợp với thu được
và
c) Tương tự như câu b) ta có
Trang 36Câu 18 Người ta cần trang trí một kim tự tháp hình chóp tứ giác đều S ABCD cạnh bên bằng 200 m,
góc ASB 15 bằng đường gấp khúc dây đèn led vòng quanh kim tự tháp AEFGHIJKLS Trong đó điểm
L cố định và LS40 m Hỏi khi đó cần dung ít nhất bao nhiêu mét dây đèn led để trang trí?
A 40 6740 mét B 20 111 40 mét C 40 31 40 mét D 40 111 40
mét
Hướng dẫn giải Chọn C
Ta sử dụng phương pháp trải đa diện
Cắt hình chóp theo cạnh bên SA rồi trải ra mặt phẳng hai lần, ta có hình vẽ sau
Từ đó suy ra chiều dài dây đèn led ngắn nhất là bằng AL LS
Trang 37Từ giả thiết về hình chóp đều S ABCD ta có ASL120
Trang 38GÓC Câu 19 Cho hình lập phương ABCD EFGH Gọi là góc giữa đường thẳng AG và mặt phẳng
EBCH Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau:
Gọi OCEBH Khi đó O là trung điểm của AG Gọi I AFBE
Ta có BCABFEBCAI Lại có AI BE nên AI EBCH IO là hình
chiếu của AO trên EBCH AG EBCH, AO EBCH, AO IO, AOI
Trang 39+ Gọi O là tâm của hình chóp tứ giác đều S ABCD Ta có SOABCD, đáy ABCD là
hình vuông cạnh a và các mặt bên là các tam giác đều cạnh a
+ Gọi I là trung điểm cạnh CD
Theo giả thiết ta có:
nên góc giữa mặt bên SCD và mặt đáy ABCD bằng góc giữa hai đường thẳng OI và
SI bằng góc SIO Khi đó: cosSIO OI
SI
32
a a
3
SIO
Câu 21 Cho hình chóp S ABC. có SA vuông góc với đáy và tam giác ABC không vuông gọi H K, lần
lượt là trực tâm của tam giác ABC và tam giác SBC. Tính số đó góc tạo bởi HK và mặt phẳng SBC
I
Trang 40Gọi giao điểm của AH và CB là I
Ta có SAABCSABC , lại có BCAI nên
Câu 22 Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình vuông Mặt bên SAB là tam giác đều có đường
cao AH vuông góc với mpABCD Gọi a là góc giữa BD và mpSAD Chọn khẳng định đúng trong
Gọi K là trung điểm của SA
Ta có: ADSAB và SAB đều nên BK SAD