Cho hình chóp SABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh 1, biết khoảng cách từ A đến SBC20 và hình chiếu vuông góc của S xuống mặt đáy nằm trong tam giác ABC.. Hình chiếu của điểm S trên m
Trang 1HÌNH KHÔNG GIAN
Câu 31. Cho hình chóp S MNPQ có đáy MNPQ là hình chữ nhật, hai mặt phẳng SMN
a
2 5719
a
9331
a
2 9361
a
Câu 32. Cho hình chóp S ABC có A B� �, lần lượt là trung điểm SA SB, Gọi G là trọng tâm của tam
giác ABC Gọi điểm C� là điểm di động trên cạnh SC Gọi G� là giao điểm của SG với
V V
Câu 34. Cho tứ diện ABCDcó đoạn AB là đoạn vuông góc chung của BCvới AD,độ dài các cạnh
AB a , AD BC b và góc thay đổi thỏa mãn �AB CD,
, 00 900, tan2a b
Nếuthể tích khối tứ diện ABCD đạt giá trị lớn nhất thì giá trị của tan bằng.
một góc x nhỏ nhất, cắt hình lập phương theo một thiết diện có
diện tích S Kết quả của S là
Trang 2Câu 36. Cho hình chóp SABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh 1, biết khoảng cách từ A đến SBC
20 và hình chiếu vuông góc của S
xuống mặt đáy nằm trong tam giác ABC Tính thể tích khối chóp SABC
Câu 37. Cho hình lăng trụ ABC A B C. ��� có A A� A B� A C�2a, đáy là tam giác ABC đều cạnh a
Khoảng cách giữa hai đường thẳng AB� và A C� là:
A
18228
a
9420
a
51747
a
2 7035
a
Câu 38.Cho hình chóp .S ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A, AB a 2, AC a 5 Hình
chiếu của điểm S trên mặt phẳng ABC
trùng với trung điểm của đoạn thẳng BC Biết rằng
a
3
306
a
3
304
a
D
3
3012
a
Câu 39 Cho hình chóp .S ABCD có đáy ABCD là hình thoi, tam giác SAB đều và nằm trong mặt
phẳng vuông góc với đáy Biết AC2a, BD3a Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng
3
Thể tích khối lăngtrụ ABC A B C. ��� bằng:
chia khối lăng trụ thành hai phần, phần chứa điểm B có thể tích
là V Gọi 1 V là thể tích khối lăng trụ đã cho Tỉ số
Trang 3Câu 43. Cho tứ diện đều ABCD có tất cả các cạnh đều bằng a Tính diện tích của mặt cầu có tâm nằm
miền trong tứ diện, đi qua trọng tâm các tam giác ABC , ABD đồng thời tiếp xúc với hai mặt
a
S
232
a
S
229
a
S
26
a
S
Câu 44. Cho hình chóp tứ giác đều S ABCD có tất cả các cạnh bằng a Gọi P là mặt phẳng song
song với mặt phẳng đáy và chia khối chóp thành hai khối đa diện nội tiếp trong hai mặt cầu cótổng diện tích bằng 4 a Tính thể tích của khối cầu nhỏ hơn trong hai khối cầu đó?2
A
3481
a
3 23
a
3 316
a
36
a
Câu 45. Cho hình chóp S ABC có SA SB SC a và �ASB BSC� CSA� � Mặt phẳng 30 qua
A và cắt các cạnh SB , SC tại B�,C� sao cho chu vi tam giác AB C�� nhỏ nhất Tính.
.
S AB C
S ABC
V k
k
D k2 2 2
Câu 46. Cho tứ diện ABCD có AB CD 2a và AC a 2 Gọi M , N lần lượt là trung điểm của
AB và CD Biết MN và MN là đoạn vuông góc chung của a AB và CD Tính thể tích tứ diện ABCD
A
3
62
a
3
63
a
3
33
a
3
32
20 và hình chiếu vuông góc của S xuống
đáy nằm trong tam giác ABC Tính thể tích khối chóp S ABC
Câu 48. Cho tứ diện đều ABCD có cạnh bằng 2 2 Gọi G là trọng tâm của tứ diện ABCD và M là
trung điểm của đoạn AB Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng BG và CM
Trang 4Câu 49. Cho hình chóp S ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A, AB a 2, AC a 5 Hình
chiếu của điểm S lên mặt phẳng ABC
trùng với trung điểm đoạn thẳng BC Biết rằng gócgiữa mặt phẳng SAB và mặt phẳng ASC bằng 0
60 Thể tích của khối chóp S ABC là
a
3 3012
a
3 24
a
3 22
a
3 33
a
Câu 51: Cho tứ diện ABCD có AB a , diện tích các tam giác ABC và ABD lần lượt là 4a2 và 5a2
Góc giữa hai mặt phẳngABC
a
3203
a
Câu 52. Cho hình chóp .S ABCD có đáy ABCD là tứ giác lồi và góc tạo bởi các mặt phẳng
SAB , SBC , SCD , SDA
với mặt đáy lần lượt là 90 ,60 ,60 ,60� � � � Biết rằng tam giác
SAB vuông cân tại S , AB a và chu vi tứ giác ABCD là 9a Tính thể tích V của khối chóp
S ABCD
A
3 34
a
V
Câu 53. Cho hình chóp .S ABCD tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng a Gọi , E M lần lượt là trung
điểm các cạnhCD,SA Tính tan của góc giữa EM và mặt phẳng SBD
Câu 54. Cho hình chóp S ABC có SA vuông góc với đáy, SA BC a và �BAC � Gọi 60 H và K
lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên SB SC, Tính côsin của góc giữa hai mặt phẳng
Câu 55. Cho hình chóp .S ABCD , đáy ABCD là hình chữ nhật với AB3, BC4, tam giác SAC
nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, d C SA ; 4
Tính côsin của góc tạo bởi hai mặtphẳng SAB
và SAC
Trang 5
Câu 56. Cho hình chóp tứ giác .S ABC có SAB SBC
Hướng dẫn giải chi tiết
Câu 31 [1H3-5.4-3] Cho hình chóp S MNPQ có đáy MNPQ là hình chữ nhật, hai mặt phẳng SMN
a
2 5719
a
9331
a
2 9361
a
Lời giải Chọn D
tan 60 3
Cách 1:
Trang 6(Vì O là trung điểm của MP
I là hình chiếu vuông góc của M lên Px �PxSMI � SP Px; SMI
Trang 7Câu 32 [2H1-3.4-4] Cho hình chóp S ABC có A B� �, lần lượt là trung điểm SA SB, Gọi G là trọng
tâm của tam giác ABC Gọi điểm C� là điểm di động trên cạnh SC Gọi G� là giao điểm của
Gọi T H, lần lượt là trung điểm của A B AB��, Khi đó suy ra 1
TH
TS
Do G� là giao điểm của SG với A B C���
nên G� �C T�SGTH1: Nếu C� là trung điểm của SC �C T�/ /CH
Ta có ,C G� � lần lượt là trung điểm các cạnh ,SC SG 2
Trang 82.32
Trang 9Do T H, lần lượt là trung điểm của A B AB��, Khi đó suy ra TH TS 1
Do G� là giao điểm của SG với A B C���
nên G� �C T�SGTrong mặt phẳng SCH
, gọi K CH �C T�( Giả sử K thuộc tia đối của tia CG )
13
Trang 10Như vậy chọn câu D.
Câu 3 [2H1-3.3-4] Cho khối lập phương ABCD A B C D. ���� cạnh a Các điểm E, F lần lượt là trung
điểm của C B��vàC D�� Mặt phẳng AEF
cắt khối lập phương đã cho thành hai phần, gọi V là1thể tích khối chứa điểm A�và V là thể tích khối chứa điểm 2 C' Khi đó
12
V V
V MB PE� V NAA M�
Trang 11Câu 34 [2H1-3.6-3] Cho tứ diện ABCDcó đoạn AB là đoạn vuông góc chung của BCvới AD,độ dài
các cạnh AB a , AD BC b và góc thay đổi thỏa mãn �AB CD,
Trang 12Câu 35 [1H3-3.3-4] Cho hình lập phương ABCD A B C D. ���� cạnh bằng 1 Gọi P là mặt
phẳng chứa CD� và tạo với mặt phẳng BDD B��
Gọi O là trung điểm BD Ta có COBDD B�� Gọi là giao tuyến của P
Dấu đẳng thức xảy ra khi OD� � qua D� và vuông góc với OD�
Giả sử cắt BD tại E, dễ thấy DE BD 2, suy ra P
là mặt phẳng CD E�
Trang 13
Mặt phẳng CD E�
cắt mặt phẳng A BC D� ��
theo giao tuyến là đường thẳng d qua D� và
song song với CE Đường thẳng d cắt B C�� tại trung điểm M của B C��.
Thiết diện là tam giác D MC� .
Tam giác MCD� có
52
MD�MC
, CD� 2 nên dễ tính được
64
D MC
Ngày 24 / 10 / 2018 Câu 36 [2H1-3.2-3] Cho hình chóp SABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh 1, biết khoảng cách từ A
Gọi H là hình chiếu vuông góc của S lên mặt phẳng ABC
Gọi M N P, , lần lượt là hình chiếu của H lên các cạnh AC BC AB, ,
Trang 14Câu 37 [1H3-5.4-3] Cho hình lăng trụ ABC A B C. ��� có A A�A B�A C�2a, đáy là tam giác ABC
đều cạnh a Khoảng cách giữa hai đường thẳng AB� và A C� là:
A
18228
a
9420
a
51747
a
2 7035
a
Lời giải Chọn C
+) A A�A B�A C�2a �Hình chiếu G của A� lên mặt đáy là trọng tâm tam giác ABC.+) AGBC tại F
+) Dựng hình bình hành A B AK�� � AK A B��ABAC �Tam giác KCB vuông tại C
Trang 15+) Dựng GE vuông góc với KC tại E , GP vuông góc với A E � tại P Dễ dàng chứng minh
AC a Hình chiếu của điểm S trên mặt phẳng ABC trùng với trung điểm của đoạn thẳng
BC Biết rằng góc giữa mặt phẳng SAB
và mặt phẳng ASC
bằng 60� Thể tích của khốichóp S ABC là
A.
3
302
a
3
306
a
3
304
a
D
3
3012
a
Lời giải
Chọn D
Kẻ HEAB tại E , kẻ HK SE tại K Khi đó E là trung điểm AB và HK SAB
Lấy điểm I sao cho K là trung điểm của BI Suy ra CI SAB
Trang 16Câu 39 [1H3-5.4-4] Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình thoi, tam giác SAB đều và
nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy Biết AC2a, BD3a Tính khoảng cách giữa hai
Trang 172
a a
3
Thểtích khối lăng trụ ABC A B C. ��� bằng:
Trang 18a CC�
a a
chia khối lăng trụ thành hai phần, phần chứa
điểm B có thể tích là V Gọi 1 V là thể tích khối lăng trụ đã cho Tỉ số
Trang 19C D NC NB� �C D� DB�
Ta có M là trung điểm của A B�� và
13
DC DB
�
� nên
34
13
V
V
Câu 42 [2H1-3.12-4] Cho lăng trụ tam giác ABC A B C. ��� có độ dài cạnh bên bằng 4 và khoảng cách từ
điểm A đến các đường thẳng BB�, CC� lần lượt bằng 1 và 2 Biết góc giữa hai mặt phẳng
Trang 20Lời giải Chọn B
Kẻ AE BB� tại E , kẻ AF CC� tại F
Ta có giao tuyến của hai mặt phẳng ABB A��
và ACC A��
là AA� và AFE AA� nên góc
giữa hai mặt phẳng ABB A��
và ACC A��
bằng góc giữa AE và AF
Trường hợp 1: Góc �EAF600.
Áp dụng định lý Cosin trong tam giác AEF ta tính được EF 3
Suy ra tam giác AEF vuông tại E
Câu 43 [2H2-2.3-4] Cho tứ diện đều ABCD có tất cả các cạnh đều bằng a Tính diện tích của mặt cầu
có tâm nằm miền trong tứ diện, đi qua trọng tâm các tam giác ABC , ABD đồng thời tiếp xúc
với hai mặt phẳng ACD
và BCD
?
Trang 21Lời giải Chọn D
Gọi P , Q lần lượt là trung điểm của cạnh AB , CD Và G , H lần lượt là trọng tâm của các
tam giác ABC , ABD
Do QC QD nên tam giác QCD cân tại Q Vì GH P CD nên tam giác QGH cân tại Q
Từ đó suy ra QP là đường trung trực của GH
Ta dễ dàng chứng minh được CDABP nên GH ABP.
Kết hợp với QP�ABP suy ra ABP là mặt phẳng trung trực của GH.
Mặt khác vì PQ là phân giác của góc � APB , do đó để mặt cầu tiếp xúc với hai mặt phẳng
a
;
22
a x a x
Trang 22Mặt khác tâm mặt cầu nằm miền trong tứ diện do đó
A
3481
a
3 23
a
3 316
a
36
a
Lời giải Chọn D
Ta giả sử SH x, khi đó ta dễ dàng chứng minh được các tam giác SHN và SOB vuông cân,
do đó HS HM HN HP HQ x
Vậy khối chóp S MNPQ có bán kính mặt cầu ngoại tiếp R1 với x 0 22
a x
Gọi I là tâm mặt cầu ngoại tiếp của khối chóp cụt ABCD MNPQ Khi đó dễ thấy I nằm trên .
tia đối tia OH Ta đặt OI t Ta có: R2 IN IC.
Trang 23Câu 45 [2H1-3.3-4] Cho hình chóp .S ABC có SA SB SC a và �ASB BSC� CSA� � Mặt30
phẳng qua A và cắt các cạnh SB , SC tại B�,C� sao cho chu vi tam giác AB C�� nhỏ nhất.Tính
k
D k2 2 2
Lời giải Chọn B
Cắt hình chóp theo đường SA và trải trên mặt phẳng ta được hình vẽ
Tam giác SC A�� có C SA�� � � và �30 SC A�� � (do ASA�45 vuông cân)
Suy ra SC A� �105� Khi đó ta có sin105 sin 45
3 1sin105
Câu 46 [2H1-3.12-3] Cho tứ diện ABCD có AB CD 2a và AC a 2 Gọi M , N lần lượt là
trung điểm của AB và CD Biết MN và MN là đoạn vuông góc chung của a AB và CD Tính thể tích tứ diện ABCD
A
3
62
a
3
63
a
3
33
a
3
32
a
Lời giải
Trang 24Câu 47 [2H1-3.12-3] Cho hình chóp S ABC có đáy là tam giác đều cạnh 1, biết khoảng cách từ A đến
20 và hình chiếu vuông góc của
S xuống đáy nằm trong tam giác ABC Tính thể tích khối chóp S ABC
Trang 25Gọi M N P, , lần lượt là hình chiếu của chân đường cao H lên các cạnh AB BC CA, ,
Câu 48 [1H3-5.4-3] Cho tứ diện đều ABCD có cạnh bằng 2 2 Gọi G là trọng tâm của tứ diện
ABCD và M là trung điểm của đoạn AB Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng BG và
Trang 26
Chọn B
Gọi H là hình chiếu của B trên mặt phẳng ACD suy ra H là trọng tâm của tam giác ACD
và G BH� , Gọi K là trung điểm của AH � MK/ /BH �BH / /CMK
, trong đó N là trung điểm của CD
Gọi E là hình chiếu của N trên CK�NECKM�h NE .
Tam giác CNK vuông tại N có
AC a Hình chiếu của điểm S lên mặt phẳng ABC
trùng với trung điểm đoạn thẳng
BC Biết rằng góc giữa mặt phẳng SAB và mặt phẳng ASC bằng 0
60 Thể tích của khốichóp S ABC là
a
3
3012
a
Lời giải Chọn D
Cách 1
Trang 27+) Gọi H là trung điểm BC Kẻ HJ AC J, �AC� ACSHJ, kẻ HK SJ K SJ, �
Trang 28Mặt phẳng SAB // Oy
và đi qua các điểm
5
;0;02
5
2
h a
a
3 24
a
3 22
a
3 33
a
Lời giải Chọn C
Gọi N là trung điểm của SB , SN a , gọi P là điểm nằm trên đoạn SC sao cho SP a
Ta dễ tính được AN a , NP a 2, AP a 3 Theo định lí Pitago đảo suy ra ANP vuông
tại N , do SA SN SP a nên hình chiếu vuông góc của S lên ANP là trung điểm H
6
SANP SABC
26
Trang 29Câu 51: [2H1-3.2-3] Cho tứ diện ABCD có AB a , diện tích các tam giác ABC và ABD lần lượt là
a
3203
Câu 52 [2H1-3.2-3] Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là tứ giác lồi và góc tạo bởi các mặt phẳng
SAB , SBC , SCD , SDA với mặt đáy lần lượt là 90 ,60 ,60 ,60� � � � Biết rằng tam giác
SAB vuông cân tại S , AB a và chu vi tứ giác ABCD là 9a Tính thể tích V của khối chóp
S ABCD
A
3 34
H
Trang 30Chọn D
Gọi H là trung điểm AB
Do tam giác SAB vuông cân tại S nên SH AB và 2 2
Mặt phẳng SAB
vuông góc với ABCD
theo giao tuyến AB, từ đó SH vuông góc với
ABCD
.Gọi , ,K E F lần lượt là hình chiếu của H trên BC CD DA , ,
Góc tạo bởi các mặt phẳng SBC , SCD , SDA
với mặt đáy lần lượt là SKH SEH SFH� ,� ,� Theo giả thiết ta có �SKH �SEH SFH� �60
Câu 53 [1H3-3.3-4] Cho hình chóp S ABCD tứ giác đều có tất cả các cạnh bằng a Gọi , E M lần lượt
là trung điểm các cạnhCD,SA Tính tan của góc giữa EM và mặt phẳng SBD
Lời giải
Trang 31
Vì ABCD là hình vuông cạnh a nên
22,
2
a
AC a OA OC OB OD
.2
Trang 32Câu 54 [1H3-3.3-4] Cho hình chóp S ABC có SA vuông góc với đáy, SA BC a và �BAC �.60
Gọi H và K lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên SB SC, Tính côsin của góc giữa haimặt phẳng AHK
Gọi C
là đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC Dựng đường kính AE của C
.Suy ra EBAB mà EBSA nên EBSAB.
Trang 33
Câu 55 [1H3-4.3-3] Cho hình chóp S ABCD , đáy ABCD là hình chữ nhật với AB3, BC4, tam
giác SAC nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy, d C SA ; 4 Tính côsin của góc tạo bởihai mặt phẳng SAB
2 2
Trang 34Câu 56 [1H3-4.3-3] Cho hình chóp tứ giác S ABC có SAB SBC
, SAABC
, SB BC a 2,các góc �BSC �45 , �ASB Tính côsin của để góc giữa hai mặt phẳng SAC
và SBCbằng 45�
Tam giác BSC có �
245
Kẻ AH SB H �SB�AHSBC�AH SC
Kẻ HK SC K �SC�SCAHK
Vậy �AKH là góc giữa hai mặt phẳng SAC
6
BC a Góc giữa mặt phẳng AB C�
và mặt phẳng BCC B��
bằng 60� Tính thể tích V
Trang 36Vậy 2
3