facebook/hoitoanhoc Trang 1/30 CHỦ ĐỀ 2 QUAN HỆ VUÔNG GÓC VÉCTƠ TRONG KHÔNG GIAN Bài 1 VECTƠ TRONG KHÔNG GIAN I KIẾN THỨC CƠ BẢN 1 Định nghĩa và các phép toán Định nghĩa, tính chất và các phép toán[.]
I CHỦ ĐỀ QUAN HỆ VNG GĨC VÉCTƠ TRONG KHÔNG GIAN Bài VECTƠ TRONG KHÔNG GIAN KIẾN THỨC CƠ BẢN Định nghĩa phép toán: Định nghĩa, tính chất phép tốn vectơ khơng gian xây dựng hồn tồn tương tự mặt phẳng Phép cộng, trừ vectơ: • Quy tắc ba điểm: Cho ba điểm A, B, C bất kì, ta có: AB + BC = AC • Quy tắc hình bình hành: Cho hình bình hành ABCD, ta có: AB + AD = AC AC ' • Quy tắc hình hộp: Cho hình hộp ABCD A ' B ' C ' D ' , ta có: AB + AD + AA ' = Lưu ý: • Điều kiện để hai vectơ phương: Hai vectơ a b ( b ≠ ) ⇔ ∃!k ∈ : a =k b • Điểm M chia đoạn thẳng AB theo tỉ số k ( k ≠ ), điểm O tùy ý OA − kOB Ta có: MA = k MB OM = 1− k • Trung điểm đoạn thẳng: Cho I trung điểm đoạn thẳng AB, điểm O tùy ý OA + OB = 2OI Ta có: IA + IB = • Trọng tâm tam giác: Cho G trọng tâm ∆ ABC, điểm O tùy ý Ta có: GA + GB + GC = OA + OB + OC = 3OG Sự đồng phẳng ba vectơ: Định nghĩa: Ba vectơ gọi đồng phẳng giá chúng song song với mặt phẳng Điều kiện để ba vectơ đồng phẳng: Cho ba vectơ a, b, c , a b khơng phương Khi đó: a, b, c đồng phẳng ⇔ ∃!m, n ∈ := c m.a + n.b Cho ba vectơ a, b, c không đồng phẳng, x tùy ý Khi đó: ∃!m, n, p ∈ : x = m.a + n.b + p.c Tích vơ hướng hai vectơ: Góc hai vectơ khơng gian: Ta có: = AB u= , AC v ≤ 1800 ) (00 ≤ BAC Khi đó: u , v = BAC ( ) Tích vơ hướng hai vectơ không gian: Cho u , v ≠ Khi đó: u.v = u v cos u , v • Với u = v = , quy ước: u.v = • Với u , v ≠ , ta có: u ⊥ v ⇔ u.v = ( ) II KỸ NĂNG CƠ BẢN Dạng 1: Chứng minh đẳng thức Phân tích vectơ Áp dụng cơng thức tính tích vơ hướng • Áp dụng phép toán vectơ (phép cộng hai vectơ, phép hiệu hai vectơ, phép nhân vectơ với số) • Áp dụng tính chất đặc biệt hai vectơ phương, trung điểm đoạn thẳng, trọng tâm tam giác Ví dụ: Cho hình lăng trụ ABC A′B′C ′ , M trung điểm BB′ Đặt CA = a , CB = b , AA ' = c Khẳng định sau đúng? Trang 1/30 A AM = b − a + c Hướng dẫn : B AM = a − c + b C AM = a + c − b D AM = b + c − a Cần lưu ý tính chất M trung điểm = AM AB + AB′ Khi : 2 1 AM = AB + AB′ = AB + AB + BB′ = AB + AA′ = AC + CB + AA′ =−a + b + c 2 2 2 2 Dạng 2: Chứng minh hai đường thẳng song song, ba điểm thẳng hàng, đường thẳng song song với mặt phẳng, tập hợp điểm đồng phẳng • Ứng dụng điều kiện hai vectơ phương, ba vectơ đồng phẳng Ví dụ : Trong khơng gian cho điểm O bốn điểm A, B, C, D không thẳng hàng Điều kiện cần đủ để A, B, C, D tạo thành hình bình hành là: A OA + OC = OB + OD B OA + OB + OC + OD = C OA + OB = D OA + OC = OC + OD OB + OD 2 2 Hướng dẫn: Để A, B, C, D tạo thành hình bình hành AB = CD AC = BD Khi A OA + OC = OB + OD ⇔ OA − OB = OD − OC ⇔ BA = CD AB = DC : Với O trọng tâm tứ giác (hoặc tứ diện) ABCD B OA + OB + OC + OD = C OA + OB = OC + OD ⇔ OA − OC= OD − OB ⇔ CA = BD 2 2 D OA + OC = OB + OD ⇔ OA − OB = OD − OC ⇔ BA = CD 2 2 Vậy chọn A Bài GÓC GIỮA HAI ĐƯỜNG THẲNG III KIẾN THỨC CƠ BẢN Vectơ phương đường thẳng: Vectơ a ≠ gọi vectơ phương đường thẳng d giá a song song trùng với đường thẳng d Góc hai đường thẳng: , b = a ', b ' Cho a //a ' , b //b ' a ' , b ' qua điểm Khi đó: a ( ) ( ) ( ) Giả sử u , v vectơ phương đường thẳng a, b u , v = ϕ ( ) ϕ 00 ≤ ϕ ≤ 900 ) ( Khi đó: a ,b = ( 900 < ϕ ≤ 1800 ) 180 − ϕ , b = 00 Nếu a //b a ≡ b a ( ) ( ) Hai đường thẳng vng góc: ,b = 900 a ⊥ b ⇔ a ( ) Giả sử u , v vectơ phương đường thẳng a, b Khi đó: a ⊥ b ⇔ u.v = Cho a //b Nếu a ⊥ c b ⊥ c Lưu ý: Hai đường thẳng vuông góc với cắt chéo IV KỸ NĂNG CƠ BẢN : Xác định góc hai đường thẳng, chứng minh hai đường thẳng vuông góc Trang 2/30 Ví dụ :Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’ có tất cạnh Trong mệnh đề sau, mệnh đề sai? A A′C ′ ⊥ BD B BB′ ⊥ BD C A′B ⊥ DC ′ D BC ′ ⊥ A′D Hướng dẫn Theo tính chất hình hộp, cạnh bên vng góc cạnh đáy nên BB′ ⊥ BD Bài ĐƯỜNG THẲNG VNG GĨC MẶT PHẲNG V KIẾN THỨC CƠ BẢN Định nghĩa: d ⊥ (α ) ⇔ d ⊥ a, ∀a ⊂ (α ) d ⊥ a d ⊥ b Điều kiện để đường thẳng vuông góc với mặt phẳng: ⇒ d ⊥ (α ) ⊂ α a , b ( ) a ∩ b = I Tính chất: Mặt phẳng trung trực đoạn thẳng: mặt phẳng vng góc với đoạn thẳng trung điểm đoạn thẳng Mặt phẳng trung trực đoạn thẳng tập hợp tất điểm cách hai đầu mút đoạn thẳng a ∈ b ⇒ (α ) ⊥ b (α ) ⊥ a a ≠ b a ⊥ (α ) ⇒ a //b b ⊥ α ( ) (α ) // ( β ) ⇒ a ⊥ (β ) a ⊥ (α ) (α ) ≠ ( β ) (α ) ⊥ a ⇒ (α ) // ( β ) ( β ) ⊥ a a // (α ) ⇒b⊥a b ⊥ (α ) a ⊄ (α ) a ⊥ b ⇒ a // (α ) α ⊥b ( ) Định lý ba đường vng góc: Cho a ⊂ (α ) b ⊄ (α ) , b ' hình chiếu b lên (α ) Khi đó: a ⊥ b ⇔ a ⊥ b ' Góc đường thẳng mặt phẳng: Nếu d vng góc với (α ) góc d (α ) 900 Nếu d khơng vng góc với (α ) góc d (α ) góc d d ' với d ' hình chiếu d (α ) Chú ý: góc d (α ) ϕ 00 ≤ ϕ ≤ 900 VI KỸ NĂNG CƠ BẢN Xác định góc đường thẳng mặt phẳng Ví dụ : Khẳng định sau sai ? Trang 3/30 A Nếu đường thẳng d ⊥ (α ) d vng góc với hai đường thẳng (α ) B Nếu đường thẳng d vng góc với hai đường thẳng nằm (α) d ⊥ (α ) C Nếu đường thẳng d vng góc với hai đường thẳng cắt nằm (α ) d vng góc với đường thẳng nằm (α ) D Nếu d ⊥ (α ) đường thẳng a || (α ) d ⊥ a Hướng dẫn : A Đúng d ⊥ (α ) ⇔ d ⊥ a, ∀a ⊂ (α ) B Sai Nếu đường thẳng d vng góc với hai đường thẳng cắt nằm (α ) d ⊥ (α ) d ⊥ a d ⊥ b C Đúng ⇒ d ⊥ (α ) ⇔ d ⊥ c, ∀c ⊂ (α ) ⊂ a b α , ( ) a ∩ b = I a // (α ) D Đúng ⇒d ⊥a d ⊥ (α ) Bài GÓC GIỮA HAI MẶT PHẲNG VII.KIẾN THỨC CƠ BẢN Góc hai mặt phẳng: a ⊥ (α ) Nếu góc hai mặt phẳng (α ) ( β ) góc hai đường thẳng a b b ⊥ β ( ) a ⊥ d , a ⊂ (α ) Giả sử (α ) ∩ ( β ) = góc hai mặt phẳng (α ) d Từ điểm I ∈ d , dựng b ⊥ d , b ⊂ ( β ) ( β ) góc hai đường thẳng a b Chú ý: Gọi góc hai mặt phẳng (α ) ( β ) ϕ ϕ ∈ 00 ;900 Diện tích hình chiếu đa giác: Gọi S diện tích đa giác ℋ nằm (α ) S’ diện tích đa giác ℋ’ hình chiếu vng góc đa giác ℋ lên ( β ) Khi S ' = S cos ϕ với ϕ góc hai mặt phẳng (α ) (β ) Hai mặt phẳng vng góc: Nếu hai mặt phẳng (α ) vng góc mặt phẳng ( β ) góc hai mặt phẳng (α ) ( β ) 900 a ⊂ (α ) Điều kiện để hai mặt phẳng vng góc với nhau: ⇒ (α ) ⊥ ( β ) a ⊥ ( β ) Tính chất: (α ) ⊥ ( β ) d (α ) ∩ ( β ) = ⇒ a ⊥ (β ) a ⊂ (α ) a ⊥ d Trang 4/30 (α ) ⊥ ( β ) A ∈ (α ) ⇒ a ⊂ (α ) A∈ a a ⊥ ( β ) (α ) ⊥ ( γ ) ⇒ d ⊥ (γ ) ( β ) ⊥ ( γ ) d (α ) ∩ ( β ) = VIII KỸ NĂNG CƠ BẢN Dạng : Góc hai mặt phẳng Ví dụ : Cho hình chóp S.ABC có SA ⊥ ( ABC ) đáy tam giác vuông A Khẳng định sau sai? A ( SAB ) ⊥ ( ABC ) S B ( SAB ) ⊥ ( SAC ) C Vẽ AH ⊥ BC , H ∈ BC góc ∠ASH góc hai mặt phẳng ( SBC ) ( ABC ) D Góc hai mặt phẳng ( SBC ) ( SAC ) góc ∠SCB Hướng dẫn : B A SA ⊂ ( SAB ) ⇒ ( SAB ) ⊥ ( ABC ) A Đúng SA ⊥ ( ABC ) AB ⊥ AC B Đúng ⇒ AB ⊥ ( SAC ) , AB ⊥ SA AB ⊂ ( SAB ) ⇒ ( SAB ) ⊥ ( SAC ) AC ⊥ ( SAC ) H C AH ⊥ BC C Đúng ⇒ BC ⊥ ( SAH ) ⇒ BC ⊥ SH ⊃ ( SAH ) AH ⊥ SA BC ⊥ AH nên góc hai mặt phẳng ( SBC ) ⇒ ( SH ; AH ) = SHA ( SBC ) ; ( ABC ) ) = ( BC ⊥ SH ( ABC ) góc hai đường thẳng SH AH , góc SHA D Sai cách xác định câu C Trang 5/30 Câu Câu Câu Câu Câu BÀI TẬP NHẬN BIẾT – THƠNG HIỂU Trong khơng gian cho tứ diện ABCD Khẳng định sau sai: A AD ⊥ DC B AC ⊥ BD C AD ⊥ BC D AB + BC = AC Trong khơng gian cho hình hộp ABCD A ' B ' C ' D ' Khi vectơ sau đồng phẳng? A AC , AB, AD, AC ' B A ' D, AA ', A ' D ', DD ' C AC , AB, AD, AA ' D AB ', AB, AD, AA ' Cho tứ diện ABCD M , N trung điểm AB CD Chọn mệnh đề đúng: MN ( AD + BC ) B = A.= MN 2( AB + CD) C.= MN 2( AC + BD) ( AC + CD) D .= MN Trong không gian cho hai đường thẳng a b có vectơ phương u , v Gọi α góc hai đường thẳng a b Khẳng định sau đúng: A α = (u , v) B cos α = cos(u , v) C Nếu a b vng góc với u.v = sin α D Nếu a b vng góc với u.v = Trong mệnh đề sau mệnh đề sai? A Nếu AB + BC + CD + DA = bốn điểm A, B, C , D đồng phẳng B Tam giác ABC có I trung điểm cạnh BC ta có đẳng thức: 2AI = AB + AC C Vì BA + BC = nên suy B trung điểm AC D Vì AB = −2 AC + AD nên điểm A, B, C , D đồng phẳng Câu Cho tứ diện ABCD có trọng tâm G Chọn mệnh đề đúng: A AG= ( AB + AC + CD) C AG= ( AB + AC + AD ) B AG= ( BA + BC + BD) D AG= ( BA + BC + BD ) Cho tứ diện ABCD Mệnh đề sau sai? A AD B AC.BD = = CD AC = DC C AD.BC = D AB.CD = Câu Trong không gian cho vectơ u , v, w không đồng phẳng Mệnh đề sau đúng? A Các vectơ u + v, v, w đồng phẳng B Các vectơ u + v, − 2u , w đồng phẳng C Các vectơ u + v, v, w không đồng phẳng D Các vectơ u + v , − u , − v không đồng phẳng Câu Cho lăng trụ tam giác ABC A ' B ' C ' Đặt AA ' = u , AB = v , AC = w Biểu diễn vectơ BC ' qua vectơ u , v, w Chọn đáp án đúng: A BC ' = u − v + w B BC ' = u + v + w C BC ' = u + v − w D BC ' = u − v − w Câu 10 Trong mệnh đề sau, mệnh đề ? Câu ( ) Trang 6/30 A Nếu = AB AC − AD điểm A, B, C , D đồng phẳng B AB = AC ⇔ BC = CA C Nếu AB = − BC B trung điểm AC D Cho d ⊂ (α ) d ' ⊂ ( β ) Nếu mặt phẳng (α ) ( β ) vuông góc với hai đường thẳng d d ' vng góc với Câu 11 Cho hình lăng trụ ABC A′B′C ′ , M trung điểm BB′ Đặt CA = a , CB = b , AA ' = c Khẳng định sau đúng? A AM = a − c + b B AM = b − a + c 2 C AM = a + c − b D AM = b + c − a 2 Câu 12 Trong không gian cho điểm O bốn điểm A, B, C, D không thẳng hàng Điều kiện cần đủ để A, B, C, D tạo thành hình bình hành là: OB + OD B OA + OB + OC + OD = A OA + OC = 2 OC + OD C OA + OB = D OA + OC = OB + OD 2 Câu 13 Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình bình hành Đặt SA = a ; SB = b ; SC = c ; SD = d Khẳng định sau đúng? A a + c = d + b B a + b = c + d C a + d = b + c D a + c + d + b = Câu 14 Cho tứ diện ABCD Gọi M P trung điểm AB CD Đặt AB = b , AC = c , AD = d Khẳng định sau đúng? B MP A MP= c+b−d = d +b−c 2 c + d −b c+d +b C MP= D MP= 2 Câu 15 Cho hình hộp ABCD A′B′C ′D′ có tâm O Gọi I tâm hình bình hành ABCD Đặt AC ' = u , CA ' = v , BD ' = x , DB ' = y Chọn khẳng định đúng? u+v+ x+ y A 2OI= B 2OI =− u + v + x + y u+v+ x+ y C 2OI =− u + v + x + y D 2OI= ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ( ) ( ) ) Câu 16 Cho chóp S ABCD có đáy hình vng cạnh a , SA ⊥ ( ABCD ) , SA = a Tính góc α đường SC mặt phẳng ( SAD ) ? A α ≈ 200 42 ' B α ≈ 200 70 ' C α ≈ 69017 ' D α ≈ 69030 ' C α ≈ 37 45' D α ≈ 67 012 Câu 17 Cho S ABC có ( SAC ) ( SAB ) vng góc với đáy, ∆ABC cạnh a , SA = 2a Tính góc α SB ( SAC ) ? A α ≈ 220 47 ' B α ≈ 220 79 ' Trang 7/30 Câu 18 Cho ∆SAB hình vng ABCD nằm mặt phẳng vng góc Tính góc SC ( ABCD ) ? A α ≈ 18035' B α ≈ 150 62 ' C α ≈ 37 45' D α ≈ 630 72 ' Câu 19 Cho S ABCD có đáy hình thang vng A B, AD= 2a, AB= BC= a, SA vng góc với mặt phẳng đáy Biết SC tạo với mặt phẳng đáy góc 600 Tính góc SD mặt phẳng ( SAC ) ? B α ≈ 34015' C α ≈ 73012 ' D α ≈ 6208' Câu 20 Cho hình chóp S ABC có SA = SB = SC = 2a , đáy tam giác vuông A , ABC = 600 , A α ≈ 2405' , AB = a Tính góc hai mặt phẳng ( SAC ) ( ABC ) ? B α ≈ 44012 ' C α ≈ 63015' D α ≈ 73053' A α ≈ 760 24 ' Câu 21 Cho S ABCD có đáy hình vng cạnh a , SC tạo đáy góc 450, SA vng góc với đáy Tính góc ( SAB ) ( SCD) ? A α ≈ 35015' B α ≈ 750 09 ' C α ≈ 67 019 ' D α ≈ 38055' Câu 22 Cho chóp S ABCD có đáy hình vng cạnh a, SA vng góc với mặt phẳng đáy ( SCD ) tạo với mặt phẳng đáy góc 450 Tính góc ( SBC ) ( SCD ) A α = 74012 ' B α = 42034 ' C α = 300 D α = 600 Câu 23 Cho S ABC có SA, SB, SC đơi vng góc Biết SA= SB= a, SC= a Hỏi góc ( SBC ) ( ABC ) ? A α ≈ 500 46 ' B α = 63012 ' C α = 340 73' D α = 42012 ' Câu 24 Cho S ABCD có đáy hình chữ nhật, AB = a, SA vng góc mặt phẳng đáy, SC hợp với mặt phẳng đáy góc 450 hợp với ( SAB ) góc 300 Tính góc ( SBC ) mặt phẳng đáy? A α = 83081' B α = 790 01' C α = 62033' D α ≈ 540 44 ' = 4a, AD = 3a Các cạnh bên Câu 25 Cho chóp tứ giác S ABCD có đáy hình chữ nhật cạnh AB có độ dài 5a Tính góc ( SBC ) ( ABCD ) ? A α = 750 46 ' B α = 710 21' C α = 68031' D α ≈ 65012 ' Câu 26 Khẳng định sau khẳng định sai ? A Nếu đường thẳng d vng góc với hai đường thẳng cắt nằm (α ) (α ) d vng góc với đường thẳng nằm (α ) B Nếu đường thẳng d ⊥ (α ) d vng góc với hai đường thẳng (α ) C Nếu đường thẳng d vng góc với hai đường thẳng nằm (α ) d ⊥ (α ) D Nếu d ⊥ (α ) đường thẳng a // (α ) a ⊥ d Câu 27 Trong không gian cho đường thẳng ∆ điểm O Qua O có đường thẳng vng góc với ∆? A Vơ số B C D Câu 28 Qua điểm O cho trước, có mặt phẳng vng góc với đường thẳng ∆ cho trước? A Vô số B C D Câu 29 Mệnh đề sau mệnh đề sai ? A Một đường thẳng mặt phẳng (không chứa đường thẳng cho) vng góc với đường thẳng song song B Hai mặt phẳng phân biệt vng góc với đường thẳng song song Trang 8/30 C Hai đường thẳng phân biệt vng góc với mặt phẳng song song D Hai đường thẳng phân biệt vng góc với đường thẳng thứ ba song song Câu 30 Hình hộp chữ nhật có ba kích thước 3, 4, độ dài đường chéo là: A B 50 C D 12 Câu 31 Cho hình chóp S ABCD có SA ⊥ ( ABC ) ABC vuông B AH đường cao SAB Khẳng định sau khẳng định sai ? A SA ⊥ BC B AH ⊥ BC C AH ⊥ AC D AH ⊥ SC Câu 32 Cho điểm A nằm mặt phẳng ( P ) Gọi H hình chiếu A lên ( P ) M, N điểm thay đổi ( P ) Mệnh đề sau mệnh đề sai? A Nếu AM = AN HM = HN B Nếu AM > AN HM > HN C Nếu AM > AN HM < HN D Nếu HM > HN AM > AN Câu 33 Cho tứ diện ABCD có AB, AC, AD đơi vng góC Chỉ mệnh đề sai mệnh đề sau đây: A Ba mặt phẳng ( ABC ) ; ( ABD ) ; ( ACD ) đơi vng góC B Tam giác BCD vng C Hình chiếu A lên mặt phẳng ( BCD ) trực tâm tam giác BCD D Hai cạnh đối tứ diện vng góc Câu 34 Cho đoạn thẳng AB (P) mặt phẳng trung trực Mệnh đề sau mệnh đề sai? MB ⇒ M ∈ ( P ) A MA= C MN ⊥ AB ⇒ MN ⊂ ( P ) B MN ⊂ ( P ) ⇒ MN ⊥ AB MB D M ∈ ( P ) ⇒ MA = VẬN DỤNG THẤP Câu 35 Cho hình lập phương ABCD A ' B ' C ' D ' Phân tích vectơ AC ' theo vectơ AB, AD, AA ' Chọn đáp án đúng: A AC =' B AC ' =AA ' + AB + AD AA ' + AB + AD C AC ' =2 AA ' + AB + AD D AC ' = AA ' + AB + AD Câu 36 Cho hình lập phương ABCD A ' B ' C ' D ' có cạnh a Tích vơ hướng hai vectơ AB A ' C ' có giá trị bằng: ( ( ) ) 2a C a 2 D Câu 37 Cho hình hộp ABCD A ' B ' C ' D ' có: AB + B ' C ' + DD ' = k AC ' Giá trị k là: A B C D Câu 38 Cho tứ diện ABCD , gọi M , N trung điểm cạnh AC BD , G trọng tâm tứ B a A a diện ABCD O điểm không gian Giá trị k thỏa mãn đẳng thức OG= k OA + OB + OC + OD là: ( ) C D Câu 39 Cho lăng trụ tam giác ABC A ' B ' C ' Đặt AA ' = a , AB = b , AC = c , Gọi I điểm thuộc CC ' cho C ' I = C ' C , G trọng tâm tứ diện BA ' B ' C ' Biểu diễn vectơ IG qua vectơ a, b, c Chọn đáp án : A B Trang 9/30 A = B = + + IG a b c + − IG a b c 43 C IG = D IG= a + c − 2b b + c − 2a 4 Câu 40 Cho chóp S ABC có ∆SAB cạnh a, ∆ABC vuông cân B ( SAB) ⊥ ( ABC ) ( ) ( ) Tính góc SC ( ABC ) ? A α = 39012 ' B α = 460 73' C α ≈ 350 45' D α = 520 67 ' Câu 41 Cho chóp S ABCD có mặt phẳng đáy hình vng cạnh a, = SA a 3, SA vng góc với mặt phẳng đáy Tính góc SB AC ? A α ≈ 69017 ' B α ≈ 72084 ' C α ≈ 840 62 ' D α ≈ 27 038 ' AA ' m ( m > ) Hỏi m để góc Câu 42 Cho lăng trụ ABC A ' B ' C ' có AB = 1, = AB ' BC ' 600 ? B m = C m = D m = A m = Câu 43 Cho chóp S ABCD có mặt phẳng đáy hình vng cạnh a , ∆SAB tam giác vuông cân S nằm mặt phẳng vng góc với mặt phẳng đáy Tính góc SC AD ? A α ≈ 390 22 ' B α ≈ 730 45 ' C α ≈ 35015 ' D α ≈ 420 24 ' Câu 44 Cho hình chóp S ABCD có mặt phẳng đáy hình thoi cạnh a, ABC = 600 , SA vng góc mặt phẳng đáy SA = a Tính góc ( SBC ) ( ABCD ) ? A α ≈ 33011' B α ≈ 14055' C α ≈ 62017 ' D α ≈ 26033' Câu 45 Cho hình chóp S ABCD có mặt phẳng đáy hình chữ nhật, SA ⊥ ( ABCD ) , gọi E , F hình chiếu vng góc A lên SB SD Chọn mệnh đề : A SC ⊥ ( AEF ) B SC ⊥ ( ADE ) C SC ⊥ ( ABF ) D SC ⊥ ( AEC ) Câu 46 Cho hình chóp S ABC có SA = SB = SC Gọi H hình chiếu vng góc S lên ( ABC ) Khi khẳng định đúng? A H tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC B H tâm đường tròn nội tiếp tam giác ABC C H trọng tâm tam giác ABC D H trực tâm tam giác ABC Câu 47 Cho hình chóp S ABCD có mặt phẳng đáy hình chữ nhật, tam giác SBD đều, SA vng góc với mặt phẳng đáy Mặt phẳng (α ) qua điểm A vng góc đường thẳng SB cắt đường SB , SC M , N 1 MN = BC 2 SA ⊥ MN A, D, M , N không đồng phẳng (α ) ⊥ ( SBC ) Thiết diện cắt hình chóp S ABCD mặt phẳng (α ) hình bình hành Có nhận định sai? A B C D Câu 48 Cho hình chóp tứ giác có tất cạnh a Tính cosin góc hai mặt bên không liền kề Trang 10/30 OA + OC = OB + OD ⇔ OA − OB = OD − OC ⇔ AB = CD • OA + OB + OC + OD = : O trọng tâm tứ giác (hoặc tứ diện) ABCD (Loại) BD (Loại) OC + OD ⇔ OA − OC= OD − OB ⇔ CA = • OA + OB = 2 2 • OA + OC = OB + OD ⇔ OA − OB = OD − OC ⇔ BA = CD (Loại) 2 2 Câu 13 Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình bình hành Đặt SA = a ; SB = b ; SC = c ; SD = d Khẳng định sau đúng? A a + c = d + b B a + b = c + d C a + d = b + c D a + c + d + b = Hướng dẫn giải Gọi O tâm hình bình hành ABCD , SA + SC = SB + SD = SO Vậy a + c = d + b Câu 14 Cho tứ diện ABCD Gọi M P trung điểm AB CD Đặt AB = b , AC = c , AD = d Khẳng định sau đúng? c+b−d = d +b−c A MP= B MP 2 c + d −b c+d +b C MP= D MP= 2 Hướng dẫn giải MP = MC + MD = MA + AC + AD = − AB + AC + AD = c + d −b 2 2 2 2 • ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Câu 15 Cho hình hộp ABCD A′B′C ′D′ có tâm O Gọi I tâm hình bình hành ABCD Đặt AC ' = u , CA ' = v , BD ' = x , DB ' = y Chọn khẳng định đúng? u+v+ x+ y A 2OI= B 2OI =− u + v + x + y u+v+ x+ y C 2OI =− u + v + x + y D 2OI= Hướng dẫn giải Do I tâm hình bình hành ABCD nên 4OI = OA + OB + OC + OD ⇔ 4OI= C ′A + D′B + A′C + B′D ⇔ 4OI = − AC ′ + BD′ + CA′ + DB′ ⇔ 2OI =− u + v + x + y ( ) ( ( ) ( ( ) ) ) ) ( ( ) Câu 16 Cho chóp S ABCD có đáy hình vng cạnh a , SA ⊥ ( ABCD ) , SA = a Tính góc α đường SC mặt phẳng ( SAD ) ? A α ≈ 200 42 ' B α ≈ 200 70 ' C α ≈ 69017 ' D α ≈ 69030 ' Trang 15/30 Hướng dẫn giải CD ⊥ AD ⇒ CD ⊥ ( SAD ) Tức D Ta có CD ⊥ SA S hình chiếu vng góc C lên ( SAD ) ⇒ Góc SC ( SAD ) CSD SA2 + AD = a ; =CD = ⇒ CSD ≈ 200 42 ' tan CSD SD SD = A D Câu 17 Cho S ABC có ( SAC ) ( SAB ) vng góc với đáy, ∆ABC cạnh a , SA = 2a Tính B góc α SB ( SAC ) ? C A α ≈ 220 47 ' B α ≈ 220 79 ' C α ≈ 37 45' Hướng dẫn giải D α ≈ 67 012 S Lấy H trung điểm AC Dễ chứng minh BH ⊥ ( SAC ) suy H hình chiếu vng góc B lên ( SAC ) ⇒ Góc SB ( SAC ) góc BSH SH = SA2 + AH = a 17 a ; BH = 2 H A ⇒ α ≈ 220 47 ' 17 Câu 18 Cho ∆SAB hình vng ABCD nằm mặt = ⇒ tan BSH phẳng vng góc Tính góc SC ( ABCD ) ? A α ≈ 18035' B α ≈ 150 62 ' C α ≈ 37 45' Hướng dẫn giải Lấy H trung điểm AB D α ≈ 630 72 ' C B S SH ⊥ ( ABCD ) ⇒ Góc SC ( ABCD ) SCH a a HB + BC = , CH = 2 = ⇒ tan SCH ⇒ α ≈ 37 45' SH = A D H B C Trang 16/30 Câu 19 Cho S ABCD có đáy hình thang vng A B, AD= 2a, AB= BC= a, SA vng góc với mặt phẳng đáy Biết SC tạo với mặt phẳng đáy góc 600 Tính góc SD mặt phẳng ( SAC ) ? A α ≈ 2405' B α ≈ 34015' C α ≈ 73012 ' Hướng dẫn giải Dễ chứng minh D α ≈ 6208' DC ⊥ AC DC ⊥ SA nên DC ⊥ ( SAC ) , góc SD ( SAC ) D SC S nên Dễ thấy góc SC tạo mặt phẳng đáy góc SCA = 600 SCA = SA a= 6, SD a = 10, CD a CD SC = ⇒ tan D = ⇒ α ≈ 2405' A SD Câu 20 Cho hình chóp S ABC có SA = SB = SC = 2a , đáy tam giác vuông A , ABC = 60 , , AB = a Tính góc hai mặt phẳng ( SAC ) ( ABC ) ? A α ≈ 760 24 ' D B C B α ≈ 44012 ' D α ≈ 73053' C α ≈ 63015' Hướng dẫn giải Từ giải thiết có SA = SB = SC = 2a , ta hạ S SH ⊥ ( ABC ) H tâm đường tròn ngoại tiếp ∆ABC ⇒ H trung điểm BC AC ( SAC ) ∩ ( ABC ) = ⇒ Góc AC ⊥ ( SHM ) Ta có: ( SAC ) ( ABC ) SMH = HM B H a = , SH a C M SH ≈ 73053' = ⇒ tan SMH = ⇒ SMH MH Câu 21 Cho S ABCD có đáy hình vng cạnh a , SC tạo đáy góc 450, SA vng góc với đáy Tính góc ( SAB ) ( SCD) ? A A α ≈ 35015' B α ≈ 750 09 ' C α ≈ 67 019 ' Hướng dẫn giải D α ≈ 38055' Ta thấy giao tuyến ( SAB ) ( SCD ) đường d qua S song song với AB S Dễ chứng minh d ⊥ ( SAD ) nên góc ( SAB ) ( SCD) DSA d A Trang 17/30 D = 450 Từ dễ dàng tính Ta dễ thấy góc SC mặt phẳng đáy góc SCA = SA AC = a 2, AD = a = ⇒ tan DSA ⇒ α ≈ 35015' Câu 22 Cho chóp S ABCD có đáy hình vng cạnh a, SA vng góc với mặt phẳng đáy ( SCD ) tạo với mặt phẳng đáy góc 450 Tính góc ( SBC ) ( SCD ) A α = 74012 ' B α = 42034 ' C α = 300 Hướng dẫn giải D α = 600 S Dễ chứng minh góc ( SCD ) đáy = 450 nên SA = a SDA Lấy M , N trung điểm SB, SD Dễ chứng minh N AN ⊥ ( SCD ) , AM ⊥ ( SBC ) suy góc ( SBC ) ( SCD ) góc M AN , AM DB a = = ⇒ MAN 600 2 Câu 23 Cho S ABC có SA, SB, SC đơi vng góc AM = AN = MN = D A B Biết SA= SB= a, SC= a Hỏi góc C ( SBC ) ( ABC ) ? A α ≈ 500 46 ' B α = 63012 ' C α = 340 73' Hướng dẫn giải D α = 42012 ' Hạ SH ⊥ BC ⇒ BC ⊥ ( SAH ) ⇒ Góc ( SBC ) ( ABC ) SHA SB.SC a 6 = = ⇒ tan SHA ⇒ α ≈ 500 46 ' BC Câu 24 Cho S ABCD có đáy hình chữ nhật, AB = a, SA vng góc mặt phẳng đáy, SC hợp với mặt SH = phẳng đáy góc 450 hợp với ( SAB ) góc 300 Tính góc ( SBC ) mặt phẳng đáy? A α = 83081' B α = 790 01' C α = 62033' Hướng dẫn giải =450 , B SC =300 Dễ thấy SCA D α ≈ 540 44 ' ⇒ SA = S x2 + a2 ∆SBA ⇒ SB = SA2 + AB = x + 2a ∆SBC ⇒ SB.tan 300 = BC ⇔ x + 2a= 3.x ⇔ = x a ⇒ SA = a = nên α ≈ 540 44 ' Xét ∆SAB có tan SBA D A BC =⇒ x AC =x + a B C Trang 18/30 = 4a, AD = 3a Các cạnh bên Câu 25 Cho chóp tứ giác S ABCD có đáy hình chữ nhật cạnh AB có độ dài 5a Tính góc ( SBC ) ( ABCD ) ? B α = 710 21' C α = 68031' A α = 750 46 ' Hướng dẫn giải Hạ SH ⊥ ( ABCD) Do cạnh bên D α ≈ 65012 ' S nên H tâm đường tròn ngoại tiếp đáy, tức H tâm đáy Lấy I trung điểm BC nên góc ( SBC ) ( ABCD ) SIH IH = 2a, SH = SC − HC= 5a = ⇒ α ≈ 65012 ' ⇒ tan SIH Câu 26 Khẳng định sau khẳng định sai ? A Nếu đường thẳng d vuông góc với hai đường thẳng cắt nằm (α ) (α ) dB D A I H C vng góc với đường thẳng nằm (α ) B Nếu đường thẳng d ⊥ (α ) d vng góc với hai đường thẳng (α ) C Nếu đường thẳng d vng góc với hai đường thẳng nằm (α ) d ⊥ (α ) D Nếu d ⊥ (α ) đường thẳng a // (α ) a ⊥ d • Hướng dẫn giải: Đường thẳng d vng góc với hai đường thẳng song song nằm mặt phẳng (α ) nên • đáp án sai Nếu đường thẳng d vng góc với mặt phẳng (α ) lúc vng góc với đường thẳng nằm mặt phẳng (α ) nên vng góc với hai đường thẳng hiển nhiên • đường thẳng d vng góc với hai đường thẳng cắt nằm mặt phẳng (α) vng góc với mặt phẳng (α ) d vuông với đường thẳng nằm (α ) hiển • nhiên Đường thẳng d vng góc với mặt phẳng (α ) d song song trùng với giá véc tơ pháp tuyến mặt phẳng (α ) đường thẳng a // (α ) a ⊥ d Câu 27 Trong không gian cho đường thẳng ∆ điểm O Qua O có đường thẳng vng góc với ∆? A Vô số B C D Hướng dẫn giải Qua điểm O có vơ số đường thẳng vng góc với đường thẳng ∆ cho trước chúng nằm mặt phẳng qua O vng góc với đường thẳng ∆ Câu 28 Qua điểm O cho trước, có mặt phẳng vng góc với đường thẳng ∆ cho trước? A Vô số B C D Hướng dẫn giải: Qua điểm O cho trước có mặt phẳng qua O vng góc với đường thẳng cho trước Câu 29 Mệnh đề sau mệnh đề sai ? Trang 19/30 A Một đường thẳng mặt phẳng (khơng chứa đường thẳng cho) vng góc với đường thẳng song song B Hai mặt phẳng phân biệt vng góc với đường thẳng song song C Hai đường thẳng phân biệt vng góc với mặt phẳng song song D Hai đường thẳng phân biệt vng góc với đường thẳng thứ ba song song Hướng dẫn giải: Hai đường thẳng phân biệt vng góc với đường thẳng thứ ba song song hai đường thẳng đồng phẳng Trong trường hợp không đồng phẳng chúng chéo khơng gian Các đáp án khác hiển nhiên Câu 30 Hình hộp chữ nhật có ba kích thước 3, 4, độ dài đường chéo là: A Hướng dẫn giải: B 50 C Độ dài đường chéo hình hộp 32 + 42 + 52 = D 12 50= Vậy đáp án Câu 31 Cho hình chóp S ABCD có SA ⊥ ( ABC ) ABC vuông B AH đường cao SAB Khẳng định sau khẳng định sai ? A SA ⊥ BC B AH ⊥ BC Hướng dẫn giải: C AH ⊥ AC D AH ⊥ SC Ta có SA ⊥ ( ABC ) nên SA ⊥ BC Mà ABC vuông B: AB ⊥ BC AH ⊥ BC SA ⊥ BC ⇒ BC ⊥ AH ⊂ ( SAB ) ; ⇒ AH ⊥ SC ⊂ ( SBC ) AH ⊥ SB AB ⊥ BC AH ⊥ AC ⇒ AC ⊥ AB ⊂ ( SAB ) ABC vng A (Vơ lý) Nếu SA ⊥ AC Vậy AH ⊥ AC sai Câu 32 Cho điểm A nằm mặt phẳng ( P ) Gọi H hình chiếu A lên ( P ) M, N điểm thay đổi ( P ) Mệnh đề sau mệnh đề sai? A Nếu B Nếu C Nếu D Nếu AM AM AM HM = AN > AN > AN > HN thì thì HM HM HM AM = HN > HN < HN > AN Hướng dẫn giải Theo tính chất mối liên hệ đường xiên ( AM , AN ) hình chiếu ( HM , HN ) Đường xiên dài có hình chiếu dài ngược lại Mệnh đề sai “Nếu AM > AN HM < HN ” Câu 33 Cho tứ diện ABCD có AB, AC, AD đơi vng góC Chỉ mệnh đề sai mệnh đề sau đây: A Ba mặt phẳng ( ABC ) ; ( ABD ) ; ( ACD ) đôi vuông góC B Tam giác BCD vng C Hình chiếu A lên mặt phẳng ( BCD ) trực tâm tam giác BCD D Hai cạnh đối tứ diện vng góc Trang 20/30