18 bài tập Góc giữa hai đường thẳng Câu 1 Cho hình chóp S ABCD có SA, SB, SC đôi một vuông góc với nhau và SA SB SC a Tính góc giữa hai đường thẳng SM và BC với M là trung điểm của AB A 30° B 60°[.]
18 tập - Góc hai đường thẳng Câu Cho hình chóp S.ABCD có SA, SB, SC đơi vng góc với SA SB SC a Tính góc hai đường thẳng SM BC với M trung điểm AB A 30° B 60° C 90° D 120° Câu Cho tứ diện ABCD cạnh a Tính góc hai đường thẳng CI AC, với I trung điểm AB A 10° B 30° C 150° D 170° Câu Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình chữ nhật Các tam giác SAB, SAD, SAD tam giác vng A Tính cosin góc hai đường thẳng SC BD biết SA a , AB a , AD 3a A B 130 C 130 D Câu Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình thang vng A D, SA vng góc với mặt phẳng đáy Tính cosin góc hai đường thẳng SD BC biết AD DC a , AB 2a , SA A 42 42 B 42 C 2a 42 D Câu Cho tứ diện ABCD cạnh a Tính cosin góc hai đường thẳng AB CI với I trung điểm AD A B C D Câu Cho lăng trụ ABC A ' B ' C ' có tất cạnh đáy a Biết góc tạo cạnh bên mặt đáy 60° H hình chiếu đỉnh A lên mặt phẳng A ' B ' C ' , H trùng với trung điểm cạnh B ' C ' Góc BC AC ' Giá trị tan là: A B −3 C D 1 Câu Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình vng cạnh a Cạnh SA ABCD , SA a Gọi M trung điểm SC, góc tạo hai đường thẳng AM CD Giá trị biểu thức P tan .cos2 bằng: A B C D 10 Câu Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC tam giác vng B, SA vng góc với đáy Biết SA a , AB a , BC a Gọi I trung điểm BC Cosin góc đường thẳng AI SC là: A B C D Câu Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình vng cạnh 2a, SA a, SB a SAB vuông góc với đáy Gọi M, N trung điểm cạnh AB, BC Cosin góc đường thẳng SM DN là: A 2 B C D Câu 10 Cho hình hộp ABCD A ' B ' C ' D ' có độ dài tất cạnh a góc BAD, DAA ' , A ' AB 60° Gọi M, N trung điểm AA ', CD Gọi góc tạo hai đường thẳng MN B ' C , giá trị cos bằng: A B C D 10 Câu 11 Cho hình chóp S.ABC có SA ABC , đáy ABC tam giác vuông B với AB 2a , BC 2a , mặt phẳng SBC tạo với đáy góc 60° Với N trung điểm AC, cosin góc đường thẳng SN BC là: A cos SN , BC C cos SN , BC B cos SN , BC D cos SN , BC Câu 12 Cho hình chóp S.ABCD có đáy hình vuông ABCD cạnh a, SA ABCD SA a Gọi M trung điểm SỬ DỤNG, cosin góc đường thẳng CM SB là: A B 2 C D Câu 13 Cho hình chóp S.ABCD có đáy hình chữ nhật ABCD có AB 2a AD 3a Tam giác SAB vuông cân S thuộc mặt phẳng vng góc với đáy Gọi góc đường thẳng SC AB Khẳng định sau A cos B cos 11 C cos 11 D cos 2 Câu 14 Cho hình lăng trụ ABC A ' B ' C ' có đáy tam giác cạnh a Hình chiếu vng góc B ' lên mặt phẳng đáy trùng với trung điểm H cạnh AB Biết khoảng cách đường thẳng AB B ' C a Gọi góc đường thẳng B ' C AA ' Chọn khẳng định A cos B cos C cos 2 D cos Câu 15 Cho khối lăng trụ đứng ABC A ' B ' C ' có đáy tam giác ABC vng A có AB a AC a Biết A ' C a N trung điểm AA ' Góc đường thẳng A ' C BN Khẳng định sau A cos 14 B cos 14 28 C cos 14 D cos 14 14 Câu 16 Cho hình lăng trụ tam giác ABC A ' B ' C ' có AB a AA ' b Biết góc hai đường thẳng AB ' BC ' 60°, giá trị b tính theo a bằng: A a B a C a D 2a Câu 17 Cho tứ diện ABCD, gọi M, N trung điểm BC AD, biết AB a , CD a , MN a Số đo góc hai đường thẳng AB CD là: A 30° B 45° C 60° D 90° Câu 18 Cho hình chóp S.ABC có đáy tam giác ABC vuông cân C, CA CB a SA vng góc với đáy, gọi D trung điểm AB, góc tạo hai đường thẳng SD, AC Biết SA a , giá trị biểu thức P tan bằng: A 13 B 13 C 14 D 14 HƯỚNG DẪN GIẢI Câu Chọn đáp án B Qua B kẻ đường thẳng d song song với SM Và cắt đường thẳng SA N · Do · SM , BC · BN , BC NBC Ta có SM / / BN M trung điểm AB Nên SN SA SC a NC a NB 2SM a Mà BC SB SC a NBC tam giác · Vậy NBC 60 · SM , BC 60 Câu Chọn đáp án B · Ta có I trung điểm AB nên · CI , CA ICA Xét tam giác AIC vuông I, có AI · Suy sin ICA AB AC AI 2 AC IA · 30 · ICA CI , CA 30 CA Câu Chọn đáp án D Ta có tam giác SAB, SAD, SAC tam giác vuông A Nên SA AB, SA AD SA ABCD Gọi O AC BD Và M trung điểm SA Do OM / / SC · Hay SC / / MBD nên · SC, BD · OM , BD MOB Có BM AM AB 2 SA2 a AB MO SC a 13 2 BO BD a 10 Áp dụng định lý cosin tam giác MOB 2 · Ta BM OM OB2 2OM OB.cos MOB OM OB BM · cos MOB 2OM OB 130 , Câu Chọn đáp án C Gọi M trung điểm AB Ta có AM AD DC a Mà AB song song với CD nên AMCD hình vng cạnh A · Do DM song song với BC Suy · SD, BC · SD, DM SDM Lại có SM SA2 AM a 21 Và DM a 2, SD SA2 AD a 21 Áp dụng định lý cosin tam giác SDM, ta SD DM SM · cos SDM 2.SD.DM 42 Câu Chọn đáp án C Gọi H trung điểm BD Ta có IH / / AB AB / / HIC a a · Nên · Mà IH , CH CI AB, CI · IH , IC HIC 2 Áp dụng định lý cosin tam giác HIC, ta được: a 2 HI CI HC 3 · cos HIC cos · AB, CI 2.HI CI 6 a a 2 Câu Chọn đáp án A Ta có A ' H hình chiếu AA ' lên mặt phẳng đáy Do · AA ', ABC · AA ', A ' H · AA ' H 60 Lại có A ' H nên AB ' Và AA ' a a a AH tan 60 B'H 2 a A' H a AC ' a cos 60 Mặt khác · BC, AC ' · AC ', B ' C ' · AC ' B ' Do cos Suy tan AC '2 B ' C '2 AB '2 AC '.B ' C ' 1 cos Câu Chọn đáp án D Gọi N trung điểm SD Khi MN / / SD Ta có CD SAD MN SAD MN AN Do · AM , CD · AM , MN · AMN 0; 2 SD Ta có AN Và MN SA2 AD 3a a a 2 AN CD a a a : nên tan MN 2 Khi P tan tan 1 tan 10 cos Câu Chọn đáp án A Gọi H trung điểm SB IH song song với SC Do SC / / AHI · AI , SC · AI , HI · AIH SC a Ta có AI AB BI IH 2 AH SA2 AC a AB AS BS a Áp dụng định lý cosin tam giác AHI , có AI HI AH · cos AIH AI HI 3 Câu Chọn đáp án D Kẻ ME song song với DN với E AD suy AE a Đặt góc hai đường thẳng SM, DN nên · SM , ME Gọi H hình chiếu S lên AB Ta có SH ABCD Suy SH AD AD SAB AD SA 5a a a SE Do SE SA AE ME 2 2 · Tam giác SME cân E, có cos cos SME Câu 10 Chọn đáp án D AD '/ / B ' C Ta có với P trung điểm DC ' MN / / A ' P · 'P Suy · MN , B ' C · A ' P, A ' D DA · · ' · Vì BAD DAA A ' AB 60 cạnh hình hộp a Do A ' D a, C ' D C ' A ' a Suy A ' P A ' D A ' C '2 DC '2 5a A' P Áp dụng định lý cos cho tam giác A ' DP , ta có cos A ' D A ' P DP A ' D A ' P 10 Câu 11 Chọn đáp án B Gọi M trung điểm AB Khi MN / / BC Mặt khác MN BC a 3; AC AB BC 4a AN 2a Lại có BC SA · · BC SBA SBA SBC , ABC 60 BC AB Do SA AB tan 60 2a Do SM SA2 AM a 13 Do MN / / BC SAB SM MN · Suy cos SNM MN a 3 cos SN , BC SN 3a 13a Câu 12 Chọn đáp án A Gọi O tâm đáy OM / / SB Mặt khác SB SA2 AB 2a SD OM a ; OC AC a Lại có CD SA, CD AD CD SD 2 Khi CM CD2 DM a cos OMC OM MC OC cos OM , MC 2.OM MC Do cos SB, CM Câu 13 Chọn đáp án B Gọi H trung điểm AB ta có: SH AB Mặt khác AB SAB ABCD nên SH ABCD Ta có: SH a (do tam giác SAB vuông S) Do AB / /CD · SC, AB · SC, CD Ta có: SC SH HC SH HB HC a 11; SD SH HD a 11 SC CD SD 1 · Khi cos SCD cos 2SC.CD 11 11 Câu 14 Chọn đáp án D Ta có: B ' H AB, CH AB AB B ' HC +) Dựng HK B ' C HK AB HK +) Mặt khác: a 1 a B'H 2 HK B'H HC Do AA '/ / BB ' · B ' C, AA ' · B ' C, BB ' Ta có: BB ' a , BC a, B ' C a · 'B Khi cos · B ' C, AA ' cos CB B ' C BB '2 BC 2 B ' C.BB ' Câu 15 Chọn đáp án A Ta có BC AB AC 2a Mặt khác AA ' A ' C AC 2a Gọi M trung điểm BB ' Dễ thấy BN / / A ' M Khi · BN , A ' C · A' M , A'C Ta có: A ' M A ' B '2 B ' M a 2; A ' C a CM BC BM a A ' M A ' C MC 14 · Do cos MA ' C A ' M A ' C Do cos 14 Câu 16 Chọn đáp án A Dựng đường thẳng BD / / AB ' cắt A ' B ' D Vì góc AB ' BC ' 60° nên ta có · ' 60 DBC · , BC ' AB ', BC ' BD · · DBC ' 120 Ta có BD AB ' BC ' nên BD BC ' a b2 · ' C ' 120 Vì · A ' B ' C ' 60 nên DB Áp dụng định lý hàm số cos cho tam giác DB ' C ' , có DC '2 B ' D2 B ' C '2 2B ' D.B ' C '.cos120 Hay DC ' a · ' 60 BD BC ' • Nếu DBC a b2 a b2 2a b a · ' 120 b (loại) Nếu DBC Câu 17 Chọn đáp án C Gọi I trung điểm AC IM / / AB · Ta có AB, CD · IM , IN IN / / CD · Xét tam giác IMN, có Đặt MIN IM AB a CD a a , IN , MN 2 2 Theo định lý Cosin, có cos IM IN MN 0 2.IM IN · 120 · MIN AB, CD 60 Câu 18 Chọn đáp án B Gọi M trung điểm BC DM / / AC · SDM · · Do SD, AC SD, DM · 180 SDM Ta có DM AC a a 14 , SD SA2 AD 2 a a 17 Và SM SC CM 4a 2 2 Áp dụng định lý cosin SDM , có SD DM SM · cos SDM 2SD.DM 14 · Khi 180 SDM · · tan tan 180 SDM tan SDM 13 ... b Biết góc hai đường thẳng AB '' BC '' 60°, giá trị b tính theo a bằng: A a B a C a D 2a Câu 17 Cho tứ diện ABCD, gọi M, N trung điểm BC AD, biết AB a , CD a , MN a Số đo góc hai đường thẳng... AB CD là: A 30° B 45° C 60° D 90° Câu 18 Cho hình chóp S.ABC có đáy tam giác ABC vuông cân C, CA CB a SA vng góc với đáy, gọi D trung điểm AB, góc tạo hai đường thẳng SD, AC Biết SA a... 2.IM IN · 120 · MIN AB, CD 60 Câu 18 Chọn đáp án B Gọi M trung điểm BC DM / / AC · SDM · · Do SD, AC SD, DM · ? ?180 SDM Ta có DM AC a a 14 , SD SA2 AD