Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng đáy bằng Lời giải Chọn A D A... Lời giải Chọn C Vì SA vuông góc với mặt phẳng ABC , suy ra góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng Câu 4.. Góc giữa đư
Trang 1Dạng 1 Góc
Dạng 1.1 Góc của đường thẳng với mặt phẳng
Câu 1 (MĐ 103 BGD&ĐT NĂM 2017-2018) Cho hình chóp S ABC có đáy là tam giác vuông tại
C , AC a , BC 2a , SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SA a Góc giữa đường thẳng
SB và mặt phẳng đáy bằng
Lời giải Chọn C
Có SAABC nên AB là hình chiếu của SA trên mặt phẳngABC
AB
nên SB ABC , 30
Câu 2 (Mã đề 102 BGD&ĐT NĂM 2018) Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình vuông cạnh a ,
SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SA 2a Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng đáy
bằng
Lời giải Chọn A
D A
Trang 2Câu 3 (Mã 102 - BGD - 2019) Cho hình chóp .S ABC có SA vuông góc với mặt phẳng ABC,
2
SA a , tam giác ABC vuông tại B , AB a và BC 3a (minh họa như hình vẽ bên)
Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABC
bằng
A 30 B 60 C 45 D 90
Lời giải Chọn C
Vì SA vuông góc với mặt phẳng ABC
, suy ra góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng
Câu 4 (Mã đề 101 BGD&ĐT NĂM 2018) Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình vuông cạnh a ,
SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SB2a Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng đáy
bằng
Lời giải Chọn B
D A
Trang 3Câu 5 (Mã 103 - BGD - 2019) Cho hình chóp .S ABC có SAvuông góc với mặt phẳng ABC.
2
SA a Tam giácABC vuông cân tại B và AB a ( minh họa như hình vẽ bên)
Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABC
bằng
A 45 0 B 60 0 C 30 0 D 90 0
Lời giải Chọn A
Ta có AC là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng ABC
.Suy ra góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABC
bằngSCA
Ta có ACa 2,SA a 2nên tam giác SAC vuông cân tại A 450
Câu 6 (Mã đề 101 - BGD - 2019) Cho hình chóp S ABC có SA vuông góc với mặt phẳng ABC,
2
SA a , tam giác ABC vuông tại B, AB a 3 và BC a (minh họa như hình vẽ bên)
Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABCbằng:
B S
A 45 0 B 30 0 C 60 0 D 90 0
Lời giải Chọn A
Trang 4Do đó tam giác SAC vuông cân tại A nên SCA 450.
Vậy SC ABC , 450
Câu 7 (ĐỀ THAM KHẢO BGD & ĐT 2018) Cho hình chóp tứ giác đều S ABCD. có tất cả các
cạnh bằng a Gọi M là trung điểm của SD (tham khảo hình vẽ bên) Tang của góc giữađường thẳng BM và mặt phẳng ABCD bằng
Lời giải Chọn D
O A
3
4
a MH MBH
1
Trang 5Câu 8 (Mã đề 104 - BGD - 2019) Cho hình chóp S ABC có SA vuông góc với mặt phẳng ABC,
Ta có SAABC nên đường thẳng AC là hình chiếu vuông góc của đường thẳng SC lên mặtphẳng ABC
Do đó, SC ABC, SC AC , SCA
(tam giác SAC vuông tại A).
Tam giác ABC vuông cân tại B nên ACAB 2 2 a
D A
Trang 6SA
Tính gócgiữa SC và ABCD
Lời giải Chọn A
tan
32
a SCA
a
Suy ra SCA 300
Câu 11 [1H3-3.3-2] (THPT THIỆU HÓA – THANH HÓA NĂM 2018-2019 LẦN 01) Cho hình
chóp S ABCD. , đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a và SAABCD
Biết SA a 2.Tính góc giữa SC và ABCD
Lời giải Chọn A
Trang 7Vì SAABCD ·SC ABCD; ·SC AC; SCA·
Câu 12 [1H3-3.3-2] (SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC NĂM 2018 - 2019 LẦN 01) Cho
hình chóp tứ giác đều S ABCD có tất cả các cạnh bằng 2a Gọi M là trung điểm của SD
Tính tancủa góc giữa đường thẳng BMvà mặt phẳng ABCD.
tan
3
MH MBH
Trang 8Câu 14 [1H3-3.3-2] (CHUYÊN HÙNG VƯƠNG GIA LAI NĂM 2018-2019 LẦN 01) Cho hình
chóp S ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA vuông góc với đáy và SA a 3 Gọi
là góc giữa SD và SAC Giá trị sin bằng
Trang 9Xét SOD vuông tại O : có SD2a,
3
3cos
3
C
3cos
10
D
1cos
B S
Gọi H là trung điểm AB dễ thấy SH ABC
SC tạo với mặt phẳng đáy một góc 60
Câu 16 [1H3-3.9-3] (THPT CHUYÊN BẮC NINH LẦN 01 NĂM 2018-2019) Cho hình chóp
SABCD có đáy là hình thang vuông tại 1và B AB BC a AD , 2a Biết SA vuông góc
với đáy (ABCD)và SA a Gọi M N, lần lượt là trung điểm SB CD, Tính sin góc giữa
Lời giải Chọn C
Trang 10Ta gọi E F, lần lượt là trung điểm của SC AB
Ta có ME NF ( do cùng song song với BC Nên tứ giác MENF là hình thang,/ /
hay E là hình chiếu vuông góc của N lên (SAC)
Từ đó ta có được, góc giữa MN và (SAC)là góc giữa MN và CI
Suy ra, gọi Q là góc giữa MN và (SAC)thì sin
CN IN
10
CN IN
Câu 17 [1H3-5.2-3] (THCS - THPT NGUYỄN KHUYẾN NĂM 2018-2019 LẦN 01) Cho hình
chóp tứ giác đều S ABCD có AB a , O là trung điểm ACvà SO b Gọi là đườngthẳng đi qua C, chứa trong mặt phẳng ABCD và khoảng cách từ O đến là
146
a
.Giá trị lượng giác cos SA , bằng
Trang 11Gọi là đường thẳng đi qua A và song song với Hạ OH ' H '
Do O
là trung điểm của AC và // nên ' d O , ' d O ,
hay
146
Câu 18 [1H3-3.3-3] (HSG BẮC NINH NĂM 2018-2019) Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là
hình chữ nhật, AB a AD , a 3 Mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy Cosin của góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng SBC
Lời giải
Trang 12M H
A
D C B
a MO
d O AM AMO
Câu 19 [1H3-3.3-3] (SỞ GD&ĐT HÀ NỘI NĂM 2018-2019) Cho hình chóp S ABC có đáy là tam
giác vuông tại C , CH vuông góc với AB tại H, I là trung điểm của đoạn HC Biết SI
vuông góc với mặt phẳng đáy, ASB Gọi O là trung điểm của đoạn 90 AB , O là tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện SABI Góc tạo bởi đường thẳng OO và mặt phẳng ABC
bằng
A 60 B 30 C 90 D 45
Lời giải
Trang 13O I
A
S
H K
Do ASB nên tâm O của mặt cầu ngoại tiếp tứ diện SABI nằm trên đường thẳng d đi90qua trung điểm O của đoạn thẳng AB và d SAB 1
Trong mặt phẳng SCH
kẻ IK SH tại K.Theo giả thiết SI ABC suy ra SI AB Từ SI AB và AB CH suy ra
IK ABC; IK IH, HIK HSI
Do tam giác ABC vuông tại C và SAB vuông tại S nên 2
Câu 20 [1H3-3.3-4] (SỞ GD&ĐT BẮC NINH NĂM 2018-2019 LẦN 01) Cho hình chóp S ABCD
có đáy ABCD là hình thoi cạnh a và ABC60 Hình chiếu vuông góc của điểm S lên mặtphẳng ABCD trùng với trọng tâm của tam giác ABC , gọi là góc giữa đường thẳng SB vàmặt phẳng SCD
, tính sin biết rằng SB a
Trang 14A sin
32
B sin
14
C sin
12
D sin
22
Lời giải
Cách 1:
● Gọi O là trọng tâm của tam giác ABC Dựng đường thẳng d qua O và d SB// , d cắt SD
tại K Khi đó góc giữa SB và SCD
a OC
,
63
a
3
a OH
Vì
2 //
2sin
2
OH
Cách 2:
Trang 15Trước hết ta chứng minh được sin ( ;
))(SCD)) d B SC( , ( D
Dạng 1.2 Góc của đường thẳng với đường thẳng
Câu 21 (ĐỀ THAM KHẢO BGD & ĐT 2018)Cho tứ diện OABC có OA OB OC đôi một vuông, ,
góc với nhau và OA OB OC Gọi M là trung điểm của BC ( tham khảo hình vẽ bêndưới) Góc giữa hai đường thẳng OM và AB bằng
Lời giải Chọn D
Đặt OA a suy ra OB OC a và AB BC AC a 2
Gọi N là trung điểm AC ta có MN/ /AB và
22
a
ON OM MN
nên OMN là tam giác đều
Trang 16Suy ra OMN 600 Vậy OM AB, OM MN, 600
Câu 22 [1H3-2.4-2] (THPT LÊ QUY ĐÔN ĐIỆN BIÊN NĂM 2018-2019 LẦN 01) Cho tứ diện
cos
14
cos
Lời giải Chọn D
Câu 23 [1H3-2.3-2] (TRƯỜNG THPT HOÀNG HOA THÁM HƯNG YÊN NĂM 2018-2019) Cho
hình hộp chữ nhật ABCD A B C D. , biết đáy ABCD là hình vuông Tính góc giữa A C và
BD.
C B
C' B'
Trang 17Câu 25 [1H3-5.7-3] (CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH PHÚ YÊN NĂM 2018-2019 LẦN 01) Cho
hình lập phương ABCD A B C D. ; gọi M là trung điểm của B C Góc giữa hai đường thẳng
AM và BC bằng
A 45 B 90 C 30 D 60
Lời giải
Trang 18M
C
D A
Giả sử cạnh của hình lập phương là a 0
Gọi N là trung điểm đoạn thẳng BB Khi đó, MN BC// nên AM BC, AM MN,
Xét tam giác A B M vuông tại B ta có: A M A B 2B M 2
2 2
4
a a
2
a
Có
52
2
.Suy ra AMN 45
Trang 19N M
Lời giải Chọn D
Gọi ,P Q lần lượt là trung điểm của BC và B C ;
I BMAB J CN AC E MN A Q
Suy ra, MNP AB C MNCB AB C IJ
và gọi KIJPE K AQ với E làtrung điểm MN (hình vẽ)
J
I
P
N M
Trang 20Gắn hệ trục tọa độ Oxyz như hình vẽ
Trang 21Gọi Q là trung điểm của AA', khi đó mặt phẳng AB C' '
song song với mặt phẳng MNQnên góc giữa hai mặt phẳng AB C' '
Tam giác ABC đều có cạnh 2 3 AP 3
Tam giác APQ vuông tại A nên ta có: PQ AP2AQ2 3212 10
Tam giác A QE' vuông tại A' nên ta có:
Câu 27 (Mã đề 102 BGD&ĐT NĂM 2018) Cho hình lập phương ABCD A B C D. có tâm O. Gọi I
là tâm của hình vuông A B C D và M là điểm thuộc đoạn thẳng OI sao cho
12
Lời giải
Trang 22Chọn C
Không mất tính tổng quát ta đặt cạnh của khối lập phương là 1
Chọn hệ trục tọa độ sao cho A(0;0;0), B(1;0;0), D(0;1;0) và A(0;0;1)(như hình vẽ)
cosin của góc giữa hai mặt phẳng (MAB)và (MC D ) bằng:
Câu 28 (Mã đề 101 BGD&ĐT NĂM 2018)Cho hình lập phương ABCD A B C D. có tâm O Gọi I
là tâm của hình vuông A B C D và M là điểm thuộc đoạn thẳng OI sao cho MO2MI
(tham khảo hình vẽ) Khi đó côsin của góc tạo bởi hai mặt phẳng (MC D ) và (MAB) bằng
Lời giải Chọn A
Trang 23B' A'
O
K
H M
C' D'
D
C B
A
Giao tuyến của (MAB) và (MC D ) là đường thẳng KH như hình vẽ
Gọi J là tâm hình vuông ABCD L N, lần lượt là trung điểm của C D và AB.
LM
,
346
7 85
85
Câu 29 [1H3-4.3-2] (SỞ GD&ĐT BẮC GIANG NĂM 2018-2019 LẦN 01) Cho hình chóp S ABCD.
có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB a , AD SA 2a, SAABCD
Tính tang của gócgiữa hai mặt phẳng SBD
Trang 242 5.5
và A C D
có giao tuyến là EF như hình vẽ.
Do EF AB mà // A D A ABB nên A D AB EF/ /A D' '
Từ A kẻ vuông góc lên giao tuyến EFtại Hthì A H' EF EF A D H
EF D H
Khi đó, góc giữa hai mặt phẳng cần tìm chính là góc giữa hai đường thẳng A H
và D H
Trang 25Tam giác D EF' lần lượt có
614
là véc tơ pháp tuyến của AB D
là véc tơ pháp tuyến của A C D
Có n 2 A C A D ; 12;8;6
.Gọi là góc giữa hai mặt phẳng AB D
và A C D
1 2
29cos
Trang 26Do hai mặt phẳng AB D
và A C D
chứa hai đường AB và C D song song với nhau nên
giao tuyến của chúng song song hai đường đó
Kẻ A H AB, H AB , dựng hình bình hành A HKD có tâm Inhư hình vẽ.
A H
Xét tam giác A IH có cosI cosA H cosAcosH sinAsinH 2961
.Vậy góc giữa hai mặt phẳng AB D
và A C D
gần đúng bằng 61, 6
Câu 31 [1H3-4.3-3] (KSCL THPT NGUYỄN KHUYẾN LẦN 05 NĂM 2018-2019) Cho hình chóp
SABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm O , đường thẳng SO vuông góc với mặt phẳng
ABCD
Biết AB SB a ,
63
Trang 27Vì SOABCD SOBD , lại có O trung điểm BD SBD cân tại S nên
SD SB a SAD cân tại D nên DM SA (2)
Lại có SAB SAD SA (3)
Từ (1);(2);(3) SAB , SAD BMD
hoặc SAB , SAD 180 BMD
.Xét
63
Câu 32 [1H3-4.3-3] (TRƯỜNG THPT LƯƠNG TÀI SỐ 2 NĂM 2018-2019) Cho lăng trụ tam giác
đều ABC A B C. có diện tích đáy bằng 3a (đvdt), diện tích tam giác A BC2 bằng 2a (đvdt).2
Ta có A BC cân tại A Gọi I là trung điểm của BC
2 32
A I a a AI
Trang 28mặt phẳng ABCD
Gọi là góc giữa hai mặt phẳng SBD
và ABCD
Nếu tan 2thì góc giữa SAC
B A
Câu 34 [1H3-4.3-3] (THPT GIA LỘC HẢI DƯƠNG NĂM 2018-2019 LẦN 01) Cho hình chóp
SABCD có đáy là hình thang vuông ABCD tại A và D, cạnh bên A vuông góc với mặt
phẳng đáy và SA a 2 Cho biết AB2AD2DC2a Tính góc giữa hai mặt phẳng
SBA
và SBC
1arcsin
Trang 29Ta có tam giác ABC vuông tại C nên BCAC 1
a AK
Trang 30a HK
a AK
Câu 35 [1H3-4.3-3] (CHUYEN PHAN BỘI CHÂU NGHỆ AN NĂM 2018-2019 LẦN 02) Cho hình
hộp chữ nhật ABCD A B C D ' ' ' ' có mặt ABCD là hình vuông,
6'
2
AB AA
Xác định gócgiữa hai mặt phẳng A BD'
Trang 31Vậy góc giữa hai mặt phẳng A BD'
Vậy góc giữa hai mặt phẳng (ADC B và () BCD A là ) 90 .
Cách 2: Mặt phẳng ( DCC D vuông góc và cắt hai mặt phẳng () ADC B và () BCD A lần lượt)theo hai giao tuyến DCvà D C
Góc giữa hai mp (ADC B và () BCD A là góc giữa hai đường thẳng ) DC và D C
Vì ABCD A B C D. là hình lập phương nên tứ giác DCC D là hình vuông DCD C Vậy góc giữa hai mặt phẳng (ADC B và () BCD A là ) 90 .
Câu 37 [1H3-4.3-3] (ĐỀ 01 ĐỀ PHÁT TRIỂN ĐỀ THAM KHẢO BGD&ĐT NĂM 2018-2019)
Cho hình hộp chữ nhật ABCD A B C D. có đáy ABCD là hình vuông, AC a 2 Gọi P
làmặt phẳng qua AC cắt BB DD, lần lượt tại ,M N sao cho tam giác AMN cân tại A có
MN a Tính cos với P , ABCD
Trang 32có điểm chung A và lần lượt chứa hai đường thẳng song song
MN , BD nên giao tuyến của chúng là đường thẳng d đi qua A và song song với MN BD ,Trên hai mặt phẳng P
và ABCD lần lượt có hai đường thẳng AC và AC cùng vuông gócvới d nên góc giữa hai mặt phẳng P
22
Theo chứng minh ở trên thì MN BD// và MN BD a
Đa giác AMC N nằm trên mặt phẳng P
có hình chiếu trên mặt ABCD
Câu 38 [1H3-4.3-4] (THPT HÀM RỒNG THANH HÓA NĂM 2018-2019 LẦN 1) Cho lặng trụ
đứng ABC A B C. có diện tích tam giác ABC bằng 2 3 Gọi M , N , P lần lượt thuộc các
cạnh AA,BB , CC, diện tích tam giác MNP bằng 4 Tính góc giữa hai mặt phẳng ABC
và
MNP
A 120 B 45 C 30 D 90
Lời giải
Trang 33Câu 39 (Mã đề 101 BGD&ĐT NĂM 2018)Cho hình chóp S ABC có đáy là tam giác vuông đỉnh B ,
AB a , SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SA2a Khoảng cách từ A đến mặt phẳng
SBC
bằng
A
2 55
a
B
53
a
C
2 23
a
D
55
a
Lời giải Chọn A
Trang 34Câu 40 (Mã đề 102 BGD&ĐT NĂM 2018) Cho hình chóp S ABC. có đáy là tam giác vuông đỉnh B ,
AB a , SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SA a Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng
SBC
bằng
A
63
a
B
22
S
A
B
C H
Câu 41 (Mã 103 - BGD - 2019) Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình vuông cạnh a , mặt bên SAB
là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy (minh họa như hình vẽbên) Khoảng cách từ D đến mặt phẳng SAC
A
22
a
217
a
2114
a
2128
a
Lời giải
Trang 35G I
C
S
I
K H
* Gọi O AC BD và G là trọng tâm tam giác ABD, I là trung điểm của AB ta có
Câu 42 (Mã đề 101 - BGD - 2019) Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình vuông cạnh a,mặt bên
SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy (minh họa như
hình vẽ bên) Khoảng cách từ A đến mặt phẳng SBD bằng
A
2114
a
217
a
22
a
D
2128
a
Lời giải
Chọn B
Trang 36Gọi H là trung điểm của AB. Khi đó, SH ABCD.
Gọi O là giao điểm của AC và BD suy ra AC BD Kẻ HK BD tại K(Klà trung
điểm BO).
Kẻ HI SH tại I Khi đó: d A SBD , 2d H SBD , 2HI
Xét tam giác SHK,có:
3,2
Câu 43 (ĐỀ THAM KHẢO BGD&ĐT NĂM 2018-2019) Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình
thoi cạnh a , BAD 60o, SA a và SA vuông góc với mặt phẳng đáy Khoảng cách tứ B đến
SCD
bằng?
A
213
a
B
153
a
217
a
157
a
Lời giải Chọn C
Trang 37Câu 44 (Mã 102 - BGD - 2019) Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a, mặt bên SAB là
tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy ( minh họa như hình vẽ
bên) Khoảng cách từ C đến mặt phẳng ( SBD bằng)
A
21.14
a
B
2.2
a
C
21.7
a
D
21.28
a
Lời giải Chọn C
Trang 38Gọi Hlà trung điểm của AB SH AB SH (ABCD).
Từ H kẻ HM BD, M là trung điểm của BI và I là tâm của hình vuông
.14
a
Câu 45 (MĐ 103 BGD&ĐT NĂM 2017-2018) Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình vuông cạnh
3a , SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SA a Khoảng cách từ A đến mặt phẳng SBCbằng
A
66
a
B
33
a
C
53
a
D
32
a
Lời giải Chọn D
Trang 3963
a
32
a
D 2a
Lời giải:
Chọn B
Gọi , ,E F G lần lượt là trung điểm của , BD CD và trọng tâm tam giác BCD
Tam giác BCD đều nên suy ra