Cho các khối hình sau: Mỗi hình trên gồm một số hữu hạn đa giác phẳng kể cả các điểm trong của nó, số đa diện lồilà Phân tích hướng dẫn giải 1.. HƯỚNG GIẢI: Từ đó, ta có thể giải bài toá
Trang 1Câu 1. Trong các hình dưới đây, hình nào là hình đa diện?
A Hình 4 B Hình 2 C Hình 1 D Hình 3.
Phân tích hướng dẫn giải
1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng nhận dạng khối đa diện lồi.
Phương pháp: Để nhận dạng khối đa diện lồi cần nhớ đặc điểm của khối đa diện lồi.
2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
+) Hình đa diện: Là hình được tạo bởi một số hữu hạn đa giác thỏa mãn hai tính chất sau:
- Hai đa giác phân biệt hoặc là không có điểm chung, hoặc chỉ có một điểm chung, hoặc có một cạnh chung.
- Mỗi cạnh của đa giác bất kỳ luôn là cạnh chung của đúng hai đa giác.
+) Khối đa diện: Là phần không gian được giởi hạn bởi
hình đa diện cộng với hình đa diện đó
+) Khối (hình) đa diện lồi: Khối đa diện (H) được gọi là
khối đa diện lồi nếu đoạn thẳng nối hai điểm bất kỳ của
(H) luôn thuộc về (H) Hình đa diện giới hạn khối (H)
được gọi là hình đa diện lồi.
+) Muốn biết một hình (một khối) có phải là đa diện hay
không, ta nắm kỹ hai tiêu chuẩn đa diện Đa số các trường
hợp một hình (một khối) không phải đa diện thì nó vi phạm
tiêu chuẩn thứ hai: mỗi cạnh là cạnh chung của đúng hai
đa giác.
+) Phân biệt đa diện lồi, đa diện lõm: Ta xét hình có nguy cơ cao (hình dáng khúc khuỷu chẳng giống ai), chọn hai điểm phân biệt để nối thành đoạn thẳng, nếu nhận ra nhiều điểm thuộc đoạn thẳng nằm ngoài đa diện thì đa diện đó là đa diện lõm.
Trang 2B3: Kết luận.
Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:
Lời giải
Câu 2. Hình vẽ bên dưới có bao nhiêu mặt A 7 B 9. C 4 D 10 Phân tích hướng dẫn giải 1 DẠNG TOÁN: Xác định số mặt của một khối đa diện 2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ: Đếm các mặt của khối kể cả mặt bên và mặt đáy 3 HƯỚNG GIẢI: Đếm các mặt của khối kể cả mặt bên và mặt đáy Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau: Lời giải
Câu 3. Mặt phẳng A BC
chia khối lăng trụ ABC A B C. thành hai khối chóp
A A ABC. và A BCC B B A A B C. và A BCC B
C A A BC. và A BCC B D A A B C. và A BCC B
Phân tích hướng dẫn giải
1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán phân chia khối đa diện
2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ: Khái niệm hình chóp, hình lăng trụ, thiết diện của đa diện cắt bởi
mặt phẳng cho trước
3 HƯỚNG GIẢI:
Bước 1: Mở rộng mặt phẳng A BC
(nếu cần) để được thiết diện
Bước 2: Kết luận
Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:
Lời giải
Trang 3Câu 4. Cho hình hộp đứng ABCD A B C D. , gọi O là trung điểm của đoạn thẳng AC Ảnh của đoạn
thẳng AB qua phép đối xứng tâm O là
A Đoạn thẳng A C B Đoạn thẳng C D C Đoạn thẳng A B D Đoạn thẳng CD
Phân tích lời giải
1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tìm ảnh của một hình qua phép đối xứng tâm O
2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
Phép đối xứng tâm O:
là phép biến hình biến điểm O thành chính nó, biến điếm M khác O thành điểm M sao cho
O là trung điểm của MM
M'
O M
Nếu phép đối xứng tâm O biến hình H thành chính nó thì O được gọi là tâm đối xứng của
H
3 HƯỚNG GIẢI:
Bước 1: Tìm ảnh của điểm A qua phép đối xứng tâm O
Bước 2: Tìm ảnh của điểm B qua phép đối xứng tâm O
Bước 3: Kết luận
Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:
Lời giải
Trang 4Câu 5. Cho các khối hình sau:
Mỗi hình trên gồm một số hữu hạn đa giác phẳng (kể cả các điểm trong của nó), số đa diện lồilà
Phân tích hướng dẫn giải
1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng nhận dạng khối đa diện lồi.
Phương pháp: Để nhận dạng khối đa diện lồi cần nhớ đặc điểm của khối đa diện lồi.
2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
+) Hình đa diện: Là hình được tạo bởi một số hữu hạn đa giác thỏa mãn hai tính chất sau:
- Hai đa giác phân biệt hoặc là không có điểm chung, hoặc chỉ có một điểm chung, hoặc có một cạnh chung.
- Mỗi cạnh của đa giác bất kỳ luôn là cạnh chung của đúng hai đa giác.
+) Khối đa diện: Là phần không gian được giởi hạn bởi hình đa diện cộng với hình đa diện đó.
+) Khối (hình) đa diện lồi: Khối đa diện (H) được gọi là
khối đa diện lồi nếu đoạn thẳng nối hai điểm bất kỳ của
(H) luôn thuộc về (H) Hình đa diện giới hạn khối (H)
được gọi là hình đa diện lồi.
+) Muốn biết một hình (một khối) có phải là đa diện hay
không, ta nắm kỹ hai tiêu chuẩn đa diện Đa số các trường
hợp một hình (một khối) không phải đa diện thì nó vi phạm
tiêu chuẩn thứ hai: mỗi cạnh là cạnh chung của đúng hai
đa giác.
+) Phân biệt đa diện lồi, đa diện lõm: Ta xét hình có
nguy cơ cao (hình dáng khúc khuỷu chẳng giống ai), chọn hai điểm phân biệt để nối thành đoạn thẳng, nếu nhận ra nhiều điểm thuộc đoạn thẳng nằm ngoài đa diện thì đa diện đó là đa diện lõm.
Trang 5Lời giải
Câu 6. Khối đa diện đều nào có số đỉnh nhiều nhất? A Khối bát diện đều (8 mặt đều) B Khối nhị thập diện đều (20 mặt đều) C Khối thập nhị diện đều (12 mặt đều) D Khối tứ diện đều. Phân tích hướng dẫn giải 1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tìm số đỉnh của khối đa diện đều 2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ: Giả sử khối đa diện đều loại n p, có D đỉnh, C cạnh và M mặt: pD 2 C nM 3 HƯỚNG GIẢI: Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau: Lời giải
Câu 7. Một hình hộp đứng có đáy là hình thoi (không phải là hình vuông) có bao nhiêu mặt phẳng đối xứng? A 1 mặt phẳng B 2 mặt phẳng C 3 mặt phẳng D 4 mặt phẳng Phân tích hướng dẫn giải 1 DẠNG TOÁN: Tính chất đối xứng của hình (khối) đa diện 2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ: + Phương pháp: Quy luật tìm các mặt phẳng đối xứng: Do tính chất đối xứng nhau, nên cứ đi từ trung điểm các cạnh ra mà tìm Đảm bảo rằng nếu chọn 1 mặt phẳng đối xứng nào thì các điểm còn dư phải chia đều về 2 phía 3 HƯỚNG GIẢI: B1: Xác định hình hộp đứng có đáy là hình thoi (không phải là hình vuông) B2: Quan sát, kết luận Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau: Lời giải
Câu 8. Cho hình chóp S ABC có SAABC
, biết đáy là tam giác vuông cân tại A , SB a 2 Góc
tạo bởi cạnh bên SB với đáy bằng 45 Diện tích toàn phần của hình chóp là:0
Trang 6A
(3 3) 2
2
a
+
2
3 3
4 a
2
2 a
2
2 a
Phân tích hướng dẫn giải
1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tính diện tích toàn phần của hình chóp:
- Thực hiện tính diện tích các mặt bên và mặt đáy của hình chóp.
2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ: Cần nhớ:
- Định nghĩa đường thẳng vuông góc mặt phẳng.
- Cách xác định góc tạo bởi đường thẳng và mặt phẳng
- Cách tính độ dài các cạnh của tam giác vuông khi cho một số yếu tố về góc, cạnh
- Diện tích tam giác
3 HƯỚNG GIẢI:
B1: Xác định góc giữa cạnh bên và mặt đáy, từ đó tính chiều cao SA , độ dài các cạnh đáy.
B2: Tính diện tích các mặt bên và mặt đáy
B3: Tính diện tích toàn phần
Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:
Lời giải
Câu 9. Cho hình chóp S ABC đáy là tam giác đều cạnh a và SA(ABC), SC a 2 Thể tích của
khối chóp S ABC tính theo a bằng:
A
3 3 12
a
B
3 3 4
a
C
3 3 6
a
D
3 3 3
a
Phân tích hướng dẫn giải
1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tính thể tích khối đa diện.
2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
1 3
3 HƯỚNG GIẢI:
B1: Tính diện tích đáy
B2: Tính đường cao SA
Trang 7B3: Áp dụng công thức
1 3
Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:
Lời giải
Câu 10. Hình chóp S ABCD có đáy hình vuông, SA vuông góc với đáy và SA a 3, AC a 2 (như
hình vẽ) Khi đó thể tích khối chóp S ABCD là
S
B A
A
3 3 3
a
3 3 2
a
3 2 3
a
3 2 2
a
Phân tích hướng dẫn giải
1 DẠNG TOÁN: Tính thể tích khối chóp có cạnh bên vuông góc với đáy.
2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
1
3
ABCD
Diện tích hình vuông cạnh a thì đường chéo AC BD a 2; S ABCD a2.
3 HƯỚNG GIẢI:
Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:
Lời giải
Trang 8
Câu 11. Cho hình chóp .S ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và B Biết
AB BC a AD a , tam giác SAD đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng
đáy (ABCD )
C B
S
Thể tích khối chóp S ABCD bằng
A
3 3 2
a
3
3 3 2
a
3 3 3
a
Phân tích hướng dẫn giải
1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán thể tích khối chóp.
2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
Khối chóp có đường cao h và diện tích đáy đáy S có thể tích
1 3
V Sh
3 HƯỚNG GIẢI:
B1: Tính độ dài đường cao h
B2: Tính diện tích đáy đáy S
B3: Suy ra thể tích
1 3
V Sh
Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:
Lời giải
Trang 9C B
S
Câu 12. Cho khối chóp tứ giác đều có cạnh đáy bằng 2a và cạnh bên bằng a 5 Thể tích của khối
chóp đã cho bằng
A 4 5a 3 B 4 3a 3 C
3
4 5 3
a
3
4 3 3
a
Phân tích hướng dẫn giải
1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tìm thể tích khối chóp đều.
2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
Cho khối chóp có chiều cao là h , diện tích đáy là B
+) Thể tích khối chóp đã cho là
1 3
V Bh
3 HƯỚNG GIẢI:
B1: Gọi O là giao điểm của AC và BD , suy ra SOABCD
B2: Tính SO
B3: Tính V S ABCD. .
Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:
Lời giải
Trang 10
Câu 13. Cho hình chóp tam giác đều S ABC có độ dài cạnh đáy bằng a , góc hợp bởi mặt bên và mặt
đáy bằng 60 Thể tích của hình chóp đã cho
A
3 3 12
a
3 3 6
a
3 3 4
a
3 3 24
a
Phân tích hướng dẫn giải
1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tính thể tích khối chóp.
2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
Áp dụng công thức tính thể tích khối chóp
1 3
V h B
Với h là chiều cao và B là diện tích đáy.
3 HƯỚNG GIẢI:
B1: Tính diện đáy của tam giác đều cạnh a là
2 3 4
ABC
a
B2: Xác định góc giũa mặt bên và đáy là góc SMH 600, với H chân đường cao của đỉnh S
lên mp ABC
và M là trung điểm của BC
B3: Tính chiều cao SH của hình chóp
suy ra 1
V SH S
Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:
Trang 11H
M
B
Lời giải
Câu 14. Khối lăng trụ ABC A B C có hình chiếu vuông góc của ' ' ' A trên mặt phẳng ABC trùng với
H trên cạnh AB sao cho AH 2HB , tam giác ABC là tam giác vuông tại B Biết
AB a BC a; góc tạo bởi AB và mặt phẳng đáy ' ABC bằng 60 Tính thể tích khối lăng0 trụ?
A
3 3 3
a
3 3 2
a
3 3 6
a
3 3 4
a
Phân tích hướng dẫn giải
1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tính thể tích của khối lăng trụ xiên.
2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
- Thể tích khối lăng trụ có diện tích đáy S , chiều cao h : V S h.
- 'd là hình chiếu vuông góc của d trên mặt phẳng thì d, d d, ' ,0 900
1 HƯỚNG GIẢI:
B 1 : Xác định chiều cao h và diện tích mặt đáy của khối lăng trụ.
B 2 : Tính thể tích khối lăng trụ.
B 3 : Kết luận.
Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:
Lời giải
Trang 12
Câu 15. Cho khối lăng trụ đứng ABC A B C. có CC 2a , đáy ABC là tam giác vuông cân tại B và 2 AC a Tính thể tích V của khối lăng trụ đã cho. A V =a3 B 3 2 a V = C V =2a3 D 3 3 a V = Phân tích hướng dẫn giải 1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tính thể tích khối lăng trụ đứng 2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ: 3 HƯỚNG GIẢI: B1: Tính các cạnh của ABC B2: Tính SABC. B3: tính thể tích V của khối lăng trụ Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau: Lời giải A B C A C B
Trang 13
Câu 16. Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC A B C. có AB a , đường thẳng AB tạo với mặt phẳng
BCC B một góc 30 Tính thể tích V của khối lăng trụ đã cho.
A
3 23
a
V
3 64
a
V
3 612
a
V
334
a
V
Phân tích hướng dẫn giải
1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tính thể tích khối lăng trụ tam đều biết các dữ kiện về cạnh
và góc
Phương pháp
2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ
Công thức tính thể tích khối lăng trụ: V S h. ,
trong đó: S : diện tích đáy; h : chiều cao khối lăng trụ.
Lăng trụ đều có đáy là đa giác đều và cạnh bên vuông góc với đáy
ABC
đều cạnh a , có đường cao
32
(P)
3 HƯỚNG GIẢI:
B 1 : Xác định đường cao của khối chóp.
B 2 : Tính diện tích đáy.
B 3 : Áp dụng công thức tính thể tích khối chóp S ABC
Từ đó ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:
Lời giải
Trang 14
Câu 17. Cho lăng trụ ABCD A B C D. có ABCD là hình chữ nhật, AB a ,AD2a Hình chiếu vuông góc của A lên mặt phẳng ABCD là trung điểm H của AB Đường thẳng A C tạo với mặt phẳng ABCD một góc với 3 tan 17 Tính thể tích khối lăng trụ ABCD A B C D A 3 17a 3 B 3 3 17 2 a . C 3a3 D 3 3 17 17 a . Phân tích hướng dẫn giải 1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tính thể tích khối lăng trụ 2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ: +) Thể tích khối lăng trụ có chiều cao h và diện tích đáy B : V B h. +) Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng là góc giữa đường thẳng và hình chiếu của nó trên mặt phẳng 3 HƯỚNG GIẢI: B1: Xác định góc giữa A C với mặt phẳng ABCD B2: Tính HC từ đó suy ra chiều cao A H của lăng trụ B3: Tính diện tích đáy ABCD B4: Tính thể tích khối lăng trụ Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau: Lời giải
Trang 15
H
C'
D' B'
C D
A'
Câu 18. Cho hình chóp A BCD có đáy BCD là tam giác vuông tại C , với BC a , CD a 3 Hai
mặt phẳng ABD
và ABC
cùng vuông góc với mặt phẳng BCD
Biết AB a và M , N lần lượt thuộc cạnh AC , AD sao cho AM 2MC , AN ND Tính thể tích V của khối chóp
B MNDC
A
3 3 9
a
V
3 3 3
a
V
3 3 18
a
V
3 3 6
a
V
Phân tích hướng dẫn giải
1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tính thể tích khối đa diện dựa vào tỉ số thể tích.
2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
Trong không gian, cho tứ diện .A BCD Các điểm , , M N P lần lượt thuộc các cạnh
, ,
AB AC AD ta có kết quả về thể tích sau:
.
A MNP
A BCD
3 HƯỚNG GIẢI:
B1: Ta tính thể tích chóp A BCD dựa vào công thức tỉ lệ thể tích.
B2: Tính thể tích A BMN
B3: Thể tích B MNDC
Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:
Lời giải
Trang 16
Câu 19. Cho hình lăng trụ ABC A B C. có thể tích bằng 6a Các điểm M , N , P lần lượt thuộc các3
cạnh AA, BB, CC sao cho
1 2
AM
AA ,
2 3
BBCC Tính thể tích V của đa diện
ABC MNP
A
3 11 27
3 9 16
3 11 3
3 11 18
Phân tích hướng dẫn giải
1 DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tính thể tích khối đa diện có liên quan đến hình lăng trụ.
2 KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
Công thức tính thể tích khối chóp, khối lăng trụ
3 HƯỚNG GIẢI:
B1: Dựng mặt phẳng PNQ // ABC
với Q AA
B2: Tính V ABC QNP. và V M QNP. theo thể tích khối ABC A B C.
B3: V V ABC QNP. V M QNP.
Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:
Lời giải
Trang 17
Câu 20. Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a ABC , 600, SA vuông góc với đáy Tam giác SCD cân tại S và SC a 3 Khoảng cách từ B đến mpSCD bằng A 66 11 a B 11 6 a C 66 6 a D 11 11 a Phân tích hướng dẫn giải Lời giải Chọn A
Câu 21. Cho hình chóp .S ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB a 2, AD a và
Biết thể tích khối chóp .S ABCD bằng
3 2 3
a
Tính cosin góc giữa hai mặt phẳng SBC
và SCD
Trang 18
A
1
1
1
3
2
Lời giải
Câu 22. Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình thang cân với AB2 ;a BC CD DA a SA vuông
góc với mặt phẳng đáy, SC tạo với đáy một góc 60o Mặt phẳng P đi qua A , vuông góc SB
và cắt các cạnh SB SC SD, , lần lượt tại M N P, , Tính diện tích tứ giác AMNP
A
2
297 39 2080
a
2
99 39 2080
a
3
99 39 2080
a
2
9 39 65
a
Lời giải