KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN Vì E là trung điểm của AB thì AECD là hình vuông, ECB là tam giác vuông cân tại E.. Cho hình chóp S ABC có tam
Trang 1KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
ĐÁP ÁN CHI TIẾT Câu 1 Cho hình lăng trụ đứng ABC A B C có tất cả các cạnh bằng a Tính theo a khoảng cách giữa hai
Câu 2 Cho tam giác đều ABC có cạnh bằng 3a Điểm H thuộc cạnh AC với HC a Dựng đoạn thẳng
SH vuông góc với mặt phẳng ABC với SH 2a Khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng SAB
D' H
K
Trang 2KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Câu 3 Cho hình chóp S ABC có BCa, góc giữa hai mặt phẳng SBC và ABC bằng 600 Gọi H là
hìnhchiếu vuông góc của đỉnh S trên mặt phẳng ABC Biết rằng tam giác HBC vuông cân tại H và
thể tíchkhối chóp S ABC bằng a3 Khoảng cách từ A đến mặt phẳng SBC bằng:
Nên góc giữa hai mặt phẳng SBC và ABC là góc SIH 600
Trang 3KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Câu 5 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình thang cân, đáy lớn AB Biết rằng AD DC CB a
, AB2a , cạnh bên SA vuông góc với đáy và mặt phẳng SBD tạo với đáy góc 45 Gọi I là trung điểm của cạnh AB Tính khoảng cách d từ Iđến mặt phẳng SBD
S
H I A
B S
Trang 4KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN Câu 6 Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình chữ nhật Cho biết SA2a, ABa, AD2a và
Câu 7 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D, với AD DC a ,AB2a
Cạnh bên SA vuông góc với mặt đáy và SA a Khoảng cách từ điểm D đến mặt phẳng SBC
Trang 5KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Vì E là trung điểm của AB thì AECD là hình vuông, ECB là tam giác vuông cân tại E Từ đó ta
có góc ACEECB450, suy ra ACB 900 Vậy ACCB
Mà CBSA nên CBSACCBAH, với H là chân đường cao kẻ từ A của tam giác SAC
22
Câu 8 Hình chóp S ABC có đáy là tam giác vuông cân tại B, ACa 2 Tam giác SAC vuông cân tại S
và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng ABC Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng
2
23
;
334
S ABC SBC
B A
Trang 6KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Gọi M là trung điểm AC , khi đó SM ABC
Câu 9 Cho hình chóp S ABC có tam giác SAB vuông cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt
phẳng ABC Biết SAa; góc hợp giữa SC và mặt phẳng ABC bằng 45 Tính khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng SBC ?
Câu 10 Cho hình chóp S ABC có đáy là tam giác vuông tại A, ABC 30; mặt bên SBC là tam giác đều
cạnh a và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy Tính khoảng cách từ C đến SAB?
Khi áp dụng tính khoảng cách trong hình học không gian bằng phương pháp thể tích ta cần nhớ một số công
thức tính diện tích tam giác:
1 Tam giác đều cạnh a :
2
34
B
C A
S
Trang 7KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN Câu 11 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCDlà hình thoi cạnh a Tam giác ABC đều, hình chiếu vuông
góc H của đỉnh Strên mặt phẳng ABCD trùng với trọng tâm của tam giác ABC Đường thẳng SD
hợp với mặt phẳng ABCD một góc 300 Tính khoảng cách d từ B đến mặt phẳng (SCD)theo a
B
B'
A
Trang 8KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
7
a
Câu 13 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật AB2 ,a BCa , tam giác SAB đều và
nằm trong mặt phẳng vuông góc với ABCD Khoảng cách từ A đến mặt phẳng SBD bằng
Gọi K là trung điểm của AB SK AB mà SAB ABCD nên SK ABCD
Gọi M là hình chiếu của K lên BD BDSKMSKM SBD
Gọi H là hình chiếu của K lên SM KH SBDd K SBD ; KH
Trang 9KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
C ÂU 15 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a, ABC 60 và SA vuông góc với
(ABCD Biết thể tích khối chóp ) S ABCD bằng
Trang 10KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Ta có tam giác ABC đều cạnh a nên
Gọi K là giao điểm của AC và BD và N lần lượt là trung điểm của BC
Ta có KM song song với SB nên KMsong song với (SBC Do đó, khoảng cách d từ ) M tới (SBC bằng khoảng cách từ ) K tới (SBC )
Mặt khác, K là trung điểm của AC nên ( , ( )) 1 ( , (SBC))
Câu 16 Cho hình lăng trụ đứng ABC A B C có ABa; AC2a; AA 2a 5; BAC 120 ; M là trung
điểm của CC Tính khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng A BM
Trang 11KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Gọi E ACA M , vì M là trung điểm của CC nên dễ thấy C là trung điểm của AE
Ta có, d C ;A BM d C A BM ; 1 ;
2d A A BM
Trong ABC, dựng AK BE; Trong A AK , dựng AH A K d A ;A BM AH
Áp dụng định lí cosin cho ABE: BE2 AB2 AE2 2 AB AE cos 12 0 21 a2 BE a 21
C E
M
K H
Trang 12KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
a BH
Câu 18 Cho hình chóp tứ giác đều S ABCD có đáy bằng 2a , SA tạo với đáy một góc 30 Tính theo a
khoảng cách d giữa hai đường thẳng SA và CD
AO
Mặt khác, dd SA CD , d CD SAB , d C SAB , 2d O SAB ,
Gọi I J, lần lượt là hình chiếu vuông góc của O lên AB SI, Ta có OI a
Xét tam giác
2 2
Trang 13KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN Câu 19 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a , SA vuông góc với đáy Khoảng cách giữa
Câu 21 Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình thoi tâm O, cạnh bằng a 3, BAD 60 , SA vuông góc với
mặt phẳng đáy, góc giữa đường thẳng S C và ABCD bằng 45 Gọi G là trọng tâm tam giác SC D
Khoảng cách giữa hai đường thẳng OG và AD bằng
A 3 5
5
a
B 17 17
a
C 3 17 17
a
D 5 5
Trang 14KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
a AH
Vậy khoảng cách giữa hai đường thẳng OG và AD bằng 3 17
17
a
Câu 22 Cho hình chóp S ABCD với ABCD là hình vuông cạnh 2a , SA vuông góc với mặt phẳng ABCD
và SAa 3. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SD và AB
A 12
.7
a
B 7.12
a AH
A
D
Trang 15KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Ta có: Tam giác ABC là tam giác vuông cân tại A nên AM BC
Mặt khác ABC A B C là hình lăng trụ đứng nên suy raAM BB C C
Kẻ MHB C H ( B C ) Khi đó MH là đoạn vuông góc chung của AM và B C
Gọi O là tâm của hình vuông ABCD BOAC
Mà BOAA AA ABCD nên BOACC A d B ACC A , BO 2
Trang 16KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Từ 1 , 2 và 3 Khoảng cách giữa hai đường thẳng BB và AC bằng 2
a
D a Lời giải
Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AB và CD
Câu 26 Cho hình chóp có đáy là hình thang vuông tại và với ,
, vuông góc với mặt phẳng đáy và Tính theo khoảng cách giữa hai đường thẳng và
AB BE
a h
Trang 17KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN Câu 27 Cho hình chóp có đáy là hình thang vuông tại và với ,
, vuông góc với mặt phẳng đáy Biết khoảng cách giữa hai đường thẳng và bằng Thể tích khối chóp bằng
Câu 28 Cho hình chóp có đáy là hình thang vuông tại và với ,
, vuông góc với mặt phẳng đáy và Tính theo khoảng cách giữa hai đường thẳng
AB BE
Trang 18KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Trong mp , qua kẻ đường thẳng song song với , cắt đường thẳng , lần lượt tại ,
Câu 29 Cho hình lăng trụ ABC A B C có AB AC AAa; BAC 120, BAA 90, CAA 60, D là
điểm thoả mãn ABA D là hình bình hành Khoảng cách giữa hai đường thẳng AD và BC bằng:
Theo đề bài ta dễ dàng tính được: CA a, A B a 2, BC a 3 từ đó dễ thấy BCA vuông tại
AB BE
H
Trang 19KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Mặt khác ta có AHC AHB AHA , suy ra HAHBHC , từ đó ta có H là trung điểm của
a
Câu 30 Cho hình chóp tam giác S ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a và SBASCA90 Biết góc
giữa đường thẳng SA và mặt phẳng ABC bằng 45 Khoảng cách giữa hai đường thẳng SB và AC
Gọi D thuộc mặt phẳng ABC sao cho tứ giác ABDC là hình thoi
Gọi G H, lần lượt là trọng tâm của các tam giác ABC BCD,
Gọi E I, lần lượt là trung điểm của SA BD,
Tam giác SBA vuông tại B, tam giác SCA vuông tại A nên EAEBEC
Lại có tam giác ABC đều, G là trọng tâm tam giác ABC nên EGABC
Dễ thấy G là trung điểm của AHEG // SHSH ABC
Trang 20KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN Câu 31 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a Tam giác SAB đều và nằm trong mặt
phẳng vuông góc với mặt phẳng ABCD Khoảng cách giữa hai đường thẳng BC và SD là
Gọi M H, lần lượt là trung điểm của AB SA,
Khi đó SM AB mà SAB ABCDSM ABCD
Tam giác SAB đều nên BH SA
Câu 32 Cho hình chóp S ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a, hình chiếu vuông góc của S xuống mặt
phẳng ABC trùng với trung điểm của AB Biết góc tạo bởi hai mặt phẳng SAC và SBC bằng 0
a
C 2.4
a
D 3.6
a
Lời giải
Gọi H là trung điểm của AB, K là hình chiếu của H lên SC
Ta có SCABK Giao tuyến của ABK với các mặt phẳng SAC và SBC lần lượt là AK và
BK Do đó góc giữa hai mặt phẳng SAC và SBCbằng góc giữa hai đường thẳng AK và BK
Ta có HK là đoạn vuông góc chung của AB và SC Suy ra d AB SC , HK
a H
B
C S
K
Trang 21KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Trang 22KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
52
3
4
a a
Câu 35 Cho hình chóp S ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh bằng a, SAABC, góc giữa đường
thẳng SC và mặt phẳng ABC bằng 30 Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SB và AC
Trang 23KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Trong mặt phẳng ABC, kẻ đường thẳng d đi qua B và d/ /AC
Trong mặt phẳng ABC, kẻ ADd tại D và kẻ BH AC tại H
Trong mặt phẳng SAD, kẻ AESD tại E
Câu 36 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a Cạnh bên SA vuông góc với đáy
ABCD Góc giữa SC và mặt đáy bằng 450 Gọi E là trung điểm BC Tính khoảng cách giữa hai
Gọi M là trung điểm CD
Theo tính chất của hình vuông ta có: AM DE
Vậy PAMDEnên PAM PDE
Trang 24KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Câu 37 Cho hình chóp S ABC D có đáy là hình thoi cạnh a 2; BAD 600; SAa 3 và SA vuông góc với
mặt phẳng đáy Gọi M là trung điểm của SC
Khoảng cách giữa đường thẳng MD và AB bằng
Trang 25KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
H
Trang 26KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
+ Ta có CC // BB ; BB ABB A suy ra CC // ABB A
Nên d CC; ABd CC ;ABB A d C;ABB A 1
+ Lăng trụ tam giác đều ABC A B C có BB ABC và BBABB A suy ra
Câu 39 Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a 2, BAD60 , SAa 3, SAABCD M
là trung điểm của SC Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng MD và AB
a AH
Trang 27KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN Câu 40 Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật cạnh AB a, AD2a Mặt phẳng SAB
và SAC cùng vuông góc với ABCD Gọi H là hình chiếu vuông góc của A trên SD Tính khoảng cách giữa AH và SC biết AHa
Trong tam giác SAD vuông tại A và đường cao AH , ta có
2
3
B
S
H
Trang 28KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Câu 41 Cho hình chóp có đáy là hình chữ nhật, biết và vuông góc
với mặt phẳng đáy Gọi là trung điểm cạnh Khoảng cách giữa hai đường thẳng và bằng
Lời giải
Gọi điểm là trọng tâm , kéo dài tia cắt tại , điểm sao cho
Xét tứ diện vuông có
Trang 29KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN Phân tích
Khi tiếp cận bài toán hình không gian mà có góc tam diện vuông, giáo viên thường hướng dẫn học sinh
có 2 hướng:
Hướng 1: Gắn hệ trục tọa độ, chọn tọa độ các điểm Tìm vectơ chỉ phương của các đường thẳng, sử
dụng công thức khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau
Hướng 2: Sử dụng các kỹ thuật đổi điểm để đưa về khoảng cách từ đỉnh tam diện vuông đến mặt phẳng
đoạn chắn như đã sử dụng trong bài Sau đó sử dụng bài toán về tính khoảng cách trong tứ diện sau: Cho tứ diện có các cặp cạnh đôi một vuông góC Gọi là chân đường vuông góc hạ từ lên mặt phẳng Khi đó
Câu 42 Cho hình chóp S ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh 2a 3, mặt bên SAB là tam giác cân với
C
B A
S
Trang 30KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Gọi H là trung điểm AB
Vì SAB ABC nên SH ABC
Chọn hệ trục tọa độ Oxyz, với OH , HBOx, HCOy, HSOz
79711
I E G
K P
N
Trang 31KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Ta có: NK/ /SH nên
1
54
Trang 32KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Gọi I J, lần lượt là trung điểm của BC AD;
Gọi K là hình chiếu vuông góc của A trên SJ
a AK
Câu 44 Cho hình chóp S ABC có tam giác ABC vuông tại B, C 60, AC 2, SAABC, SA Gọi 1
M là trung điểm của AB Khoảng cách d giữa SM và BC là
D S
I
J K
Trang 33KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
,
SA AB
C A
Nhận xét: Các dạng toán về khoảng cách nếu có thể thì nên sử dụng các quan hệ song song và tỉ lệ
để đưa về tính khoảng cách từ chân đường cao của hình chóp
Gọi N là trung điểm của AC
Trang 34KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN Câu 45 Cho lăng trụ đứng tam giác AB C A B C có đáy là một tam giác vuông cân tại B, ABBCa,
Gọi N là trung điểm BB
Theo tính chất đường trung bình ta có MN/ /B C Suy ra B C / /AMN
Từ 1 và 2 suy ra BHAMN d B C AM ; d B ;AMN BH
Xét tam giác vuông ABM có
a a
K
H
K M C
Trang 35KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Câu 46 Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình thang vuông tại A và B , AB AD a, BC 2a Cạnh
bên SB vuông góc với đáy và SBa 7, M là trung điểm của cạnh BC Tính khoảng cách d giữa
Trang 36KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Kẻ MI / / SC I là trung điểm của SB Suy ra
d AM ,SC d ( AMI ),SC d S,( AMI ) d B,( AMI )
Theo giả thiết suy ra: BM a , AB ADa và ABCD là hình thang vuông tại A và
Bnên ABMD là hình vuông Gọi O là giao của 2 đường chéo BD và AM
Câu 47 Cho hình chóp S ABCD có đáyABCD là hình vuông tâm O cạnh bằng 2a Hình chiếu của Strên
mặt đáy là trung điểm H của OA; góc giữa hai mặt phẳng (SCD) và ABCD bằng 45 Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng ABvà SC
Trang 37KHOẢNG CÁCH 2 ĐT CHÉO NHAU – LỚP TOÁN THẦY HUY – NGỌC HỒI – THANH TRÌ – HN
Câu 48 Cho hình hộp chữ nhật ABCD A B C D có cạnh AB2a , ADAAa
Khoảng cách giữa hai đường thẳng BD và AD bằng