19 bài tập Khoảng cách giữa hai đường thẳng (Dạng 2) Câu 1 Cho hình chóp S ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A, 2AB AC a , hình chiếu vuông góc của đỉnh S lên mặt phẳng ABC trùng với trun[.]
19 tập - Khoảng cách hai đường thẳng (Dạng 2) Câu Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC tam giác vuông cân A, AB AC 2a , hình chiếu vng góc đỉnh S lên mặt phẳng ABC trùng với trung điểm H cạnh AB Biết SH a , khoảng cách đường thẳng SA BC là: A 2a B 4a C a D a 3 Câu Cho hình lăng trụ ABC A ' B ' C ' có đáy tam giác cạnh a, gọi M trung điểm AB, tam a3 giác A ' CM cân A ' nằm mặt phẳng vng góc với đáy Biết thể tích lăng trụ Khoảng cách đường thẳng AB CC ' A 2a 57 B 2a 57 19 C 2a 39 13 D 2a 39 Câu Cho khối chóp S.ABCD có đáy ABCD hình vng cạnh 2a Hình chiếu vng góc S mặt phẳng ABCD điểm H thuộc đoạn BD cho HD 3HB Biết góc mặt phẳng SCD mặt phẳng đáy 45° Khoảng cách đường thẳng SA BD là: A 3a 34 17 B 2a 13 C 2a 51 13 D 2a 38 17 Câu Cho hình lăng trụ đứng ABC A ' B ' C ' có đáy ABC tam giác vng B, AB a , BC 2a Gọi M trung điểm BC Tính khoảng cách hai đường thẳng AM , B ' C biết AA ' a A a 10 10 B a C a 30 10 D 2a Câu Cho hình lăng trụ đứng ABC A ' B ' C ' có AC a, BC 2a, ACB 120 đường thẳng A ' C tạo với mặt phẳng ABB ' A ' góc 30° Tính khoảng cách hai đường thẳng A ' B, CC ' A a 21 14 B a 21 C a 21 D a 21 21 Câu Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình vng cạnh a Cạnh bên SA vng góc với mặt phẳng đáy mặt phẳng SBD tạo với mặt phẳng ABCD góc 60° Gọi M trung điểm AD Tính khoảng cách hai đường thẳng SC BM A 2a 11 B 6a 11 C a 11 D 3a 11 a 21 Góc tạo mặt bên với mặt phẳng đáy 60° Gọi M, N trung điểm AB, SC Tính khoảng cách hai đường thẳng SA, MN Câu Cho hình chóp S.ABC có độ dài đường cao từ đỉnh S đến mặt phẳng đáy ABC A 9a 42 B 3a 42 C 6a 42 D 12a 42 Câu Cho khối chóp S.ABCD có đáy hình vng cạnh a, SA ABCD Gọi M trung điểm cạnh BC SM A 3a Khoảng cách đường thẳng SM AD là: a B a C a D a Câu Cho hình chóp S.ABCD có đáy hình chữ nhật ABCD có AB 3a, AD 2a , SA ABCD Gọi M trung điểm AD Khoảng cách đường thẳng CM SA là: A 6a 13 B 3a 10 C 2a D 6a 10 Câu 10 Cho hình chóp S.ABC có SA vng góc với mặt phẳng ABC , đáy ABC tam giác vng B có AB a , BC a Biết SA A a 39 13 B a khoảng cách đường thẳng SB AC a 30 20 C a 30 15 D a 30 10 Câu 11 Cho hình chóp S.ABCD có đáy hình vng cạnh 2a, SA ABCD Gọi M trung điểm cạnh CD, biết SA a Khoảng cách đường thẳng SD BM là: A 2a 39 B 2a 145 15 C 2a 39 13 D 2a 145 29 Câu 12 Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình thang có đáy lớn AD, đường thẳng SA, AC CD đôi vng góc với nhau; SA AC CD a AD 2BC Tính khoảng cách hai đường thẳng SB CD A a B a 5 C a 10 D a 10 Câu 13 Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình thang vng A B có AB a , BC a , CD a , SA a Khi SA ABCD khoảng cách AD SC là? A a B a C a D a Câu 14 Cho hình chóp S.ABC có đáy tam giác ABC cạnh a, cạnh bên SA a , SA ABC , I trung điểm BC Khoảng cách hai đường thẳng SI AB là? A a 17 B a 57 19 C a 23 D a 17 Câu 15 Hình chóp S.ABC có đáy ABC tam giác vng C Có CA a , CB b , cạnh SA h vng góc với đáy Gọi D trung điểm cạnh AB Khoảng cách hai đường thẳng AC SD là? ah A a h2 B bh b 4h C ah b 4h D ah b 2h Câu 16 Cho khối lăng trụ ABC A ' B ' C ' có đáy tam giác ABC cân A có AB AC 2a ; BC 2a Tam giác A ' BC vuông cân A ' nằm mặt phẳng vng góc với đáy ABC Khoảng cách đường thẳng AA ' BC là: A a B a 2 C a D a Câu 17 Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC tam giác vng A SA vng góc với mặt phẳng ABC AB AC SA 2a Gọi I trung điểm BC Tính theo a khoảng cách hai đường thẳng SI, AC A 2a 10 B 2a 5 C a 10 D a 5 Câu 18 Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình vng cạnh a Hai mặt phẳng SAB SAD vuông góc với đáy Góc đường thẳng SB mặt phẳng ABCD 60° Tính theo a khoảng cách hai đường thẳng SB, AD A a B a C a 3 D a Câu 19 Cho hình chóp S.ABCD có đáy hình bình hành ABCD tâm O tam giác ABC vng cân A có AB AC a , SA ABCD Đường thẳng SD tạo với đáy góc 45° Khoảng cách đường thẳng AD SB là: A a B a 5 C a 10 10 D a 10 HƯỚNG DẪN GIẢI Câu Chọn đáp án A +) Dựng Ax / / BC d SA, BC d B; SAx +) Dựng HK Ax SHK Ax +) Dựng HE SK d B, SAx 2d H , SAx a · a sin 56 Ta có: HK AH sin HAK d H , SAx HE SH HK SH HK +) Do d SA, BC a 2a Câu Chọn đáp án B +) Ta có: A ' CM cân A ' Dựng A ' H CM H trung điểm CM A ' H ABC Khi V A ' H S ABC A ' H a a3 A' H a 4 +) d AB, CC ' d CC ', A ' AB d C , A ' AB CK Vậy CK A ' H CM A' M A ' H CM A ' H MH 2a 57 19 Hoặc em tính sau: d C ', A ' AB 2d H , A ' AB A ' H MH A ' H MH Câu Chọn đáp án A +) Dựng HK CD CD SHK · · SCD, ABCD SKH 45 Ta có: HKD vng cân K HK KD 3a 3a SH HK tan 45 2 +) Dựng Ax / / BD ta có: d SA, BD d BD, SAx d H , SAx Dựng HE Ax HE OA a Dựng HF SE HF SAx Ta có: HF SH HE SH HE 3a 34 17 Câu Chọn đáp án C Gọi N trung điểm BB ' suy MN / / B ' C Do d AM , B ' C d B ' C , AMN d C , AMN Mà M trung điểm BC nên d B, AMN d C , AMN Ta có BA, BM, BN đơi vng góc với Nên 1 1 2 BN d B, AMN BA BM Mặt khác BM Suy BC a a, AB a 3, BN BB ' 2 1 2 d B, AMN a a d B, AMN a 2 10 3a a 30 a 30 d AM , B ' C 10 10 Câu Chọn đáp án B Kẻ CH AB H AB CH ABB ' A ' Nên A ' H hình chiếu vng góc A ' C lên ABB ' A ' · ' H 30 Do · A ' C , ABB ' A ' CA Vì ABC A ' B ' C ' hình lăng trụ nên CC '/ / AA ' CC '/ / ABB ' A ' d A ' B, CC ' d CC ', ABB ' A ' d C , ABB ' A ' CH Ta có SABC a2 · AC.BC.sin ACB 2 · a AB a AB AC BC AC.BC.cos BCA CH 2.SABC a 21 a 21 d A ' B, CC ' AB 7 Câu Chọn đáp án A Gọi O tâm hình vng ABCD AO BD BD SAO Do · 60 SA a SBD , ABCD SOA · Qua C vẽ đường thẳng song song với BM cắt AD E Khi BM / / SCE d BM , SC d M , SCE Mà ME 2 AE d M , SCE d A, SCE 3 Kẻ AH CE H suy CE SAH AH CE CD AE Kẻ AK SH K suy AK SCE d A, SCE AK Mà AH 1 3a 3a AK nên 2 AK AH SA 11 Do d BM , SC 3a 2a 11 11 Câu Chọn đáp án A Gọi H tâm tam giác ABC, I trung điểm BC ¶ 60 Suy · SI , AI SIA SBC , ABC · Đặt AB x HI x x AI SH tan 60.HI x a 21 2a 21 3a x SABC 7 Gọi P trung điểm AC suy NP / / SA SA / / MNP d SA, MN d SA, MNP d A, MNP • 3VA.MNP d N , ABC S AMP • S MNP 9a 392 1 a 21 a a 21 MP.NP 2 28 3VA.MNP SMNP Do d A, MNP 9a 9a d SA, MN 42 42 Câu Chọn đáp án C Lấy H hình chiếu A lên SB AB BC SA BC SAB BC AH AH SB AH SBC d A, SBC AH Ta có: Vì AD / / SBC chứa SM d AD, SM d AD, SAB d A, SAB AH Tính: AM BA2 BM a SA SM AM a 1 a AH 2 AH AS AB Câu Chọn đáp án B Lấy H hình chiếu A lên MC MC AH SA d SA, CM AH Tính: CM DM DC a 10 CD · AH MC AM AC.sin MAC AM AC AC AH 3a 10 Câu 10 Chọn đáp án D +) Dựng Bx / / AC , AE Bx SAE Bx +) Dựng AF SE d AC , SB AF Dựng BH AC dễ thấy AE BH Ta có: AF AE.SA SA2 AE a 30 10 a Câu 11 Chọn đáp án D Dựng DN / / BM N trung điểm AB Khi d SD, BM d BM , SDN d B, SDN d A, SDN Dựng AE DN DN SAE , dựng AF SE AF SE AF SDN AF DN Do d B, SDN d A, SDN AF Với AE AE.SA AE SA2 2a AN AD AN AD 2 2a 145 29 29 2a Câu 12 Chọn đáp án C Ta có SA AC , SA CD SA ABCD Gọi I trung điểm AD AI BC, AI / / BC CI AD Do ABCI hình vng suy AB AD Có CD / / BI CD / / SBI d SB, CD d C , SBI Gọi H AC BI AK SH K Ta có AK SBI d C , SBI d A, SBI AK Nên 1 a 10 a 10 2 AK d C , SBI 2 AK SA AH 5 Câu 13 Chọn đáp án C Do AD / / BC d AD, SC d AD, SBC d A, SBC Kẻ AH SB BC AB Ta có BC SAB BC AH BC SA Mà AH SB AH SBC AH d A, SBC Ta có 1 a AH 2 AH AB AS 2a d AD, SC a Câu 14 Chọn đáp án B Kẻ IJ / / AB d SI , AB d AB, SIJ d A, SIJ Kẻ AH SD AH d A, SIJ Ta có AD Ta có a MC 1 19 a 57 AH 2 AH AS AD 3a 19 d SI , AB a 57 19 Câu 15 Chọn đáp án B Dựng hình bình hành ACKD d AC , SD d AC , SDK d A, SDK d +) Kẻ AP DK 1 2 d SA AP +) Gọi M BC DK ACMP hình chữ nhật AP CM 1 bh d 2 d h b b 4h Câu 16 Chọn đáp án D +) Gọi H trung điểm cạnh BC A ' H ABC A ' H HC HC HA ' HC HA +) ABC cân A AH HC HC HA ' HC A ' AH BC A ' AH b +) Kẻ HP A ' A P A ' A BC HP HP đường vng góc chung A ' A BC d A ' A, BC HP +) A ' BC vuông cân A ' A ' H BC a +) Cạnh HA AB BH 4a 3a a Câu 17 Chọn đáp án B +) Gọi E trung điểm cạnh AB AC / / IE AC / / SEI d AC , SI d AC , SEI d A, SEI AC / / IE +) IE AE , AC AE kẻ AP SE P SE d A, SEI AP d AC , SI AP Ta có 1 1 2a 2a AP d AC , SI AP SA2 AE 4a a 4a 5 Câu 18 Chọn đáp án B SAB SAD SA +) SAB ABCD SA ABCD SAD ABCD · 60 · SB, ABCD SBA +) AD / / BC AD / / SBC d AD, SB d AD, SBC d A, SBC +) Ta có AB BC , kẻ AP SB P SB d A, SBC AP d AD, SB AP Câu 19 Chọn đáp án D Lấy M trung điểm BC, H hình chiếu A lên SM · 45 Xác định · AD, ABCD SDA SA BC AM BC SAM BC AH AH SM AH SBC d A, SBC AH Vì AD / / SBC chứa BC nên: d SB, AD d AD, SBC d A, SBC AH Tính: SA AD a 2, AM a 1 AH a 2 AH AS AM ... Kẻ AH SD AH d A, SIJ Ta có AD Ta có a MC 1 19 a 57 AH 2 AH AS AD 3a 19 d SI , AB a 57 19 Câu 15 Chọn đáp án B Dựng hình bình hành ACKD d AC , SD ... giác ABC cạnh a, cạnh bên SA a , SA ABC , I trung điểm BC Khoảng cách hai đường thẳng SI AB là? A a 17 B a 57 19 C a 23 D a 17 Câu 15 Hình chóp S.ABC có đáy ABC tam giác vng C Có CA a... Gọi I trung điểm BC Tính theo a khoảng cách hai đường thẳng SI, AC A 2a 10 B 2a 5 C a 10 D a 5 Câu 18 Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình vng cạnh a Hai mặt phẳng SAB SAD vng góc với