Tài liệu gồm 410 trang, bao gồm lý thuyết, hướng dẫn giải bài tập trong sách giáo khoa, các dạng bài tập tự luận và hệ thống bài tập trắc nghiệm chuyên đề đường thẳng và mặt phẳng, quan hệ song song trong không gian trong chương trình SGK Toán 11 Chân Trời Sáng Tạo (viết tắt: Toán 11 CTST), có đáp án và lời giải chi tiết.
CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG CHƯƠNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN IV ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN BÀI 1: ĐIỂM, ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG TRONG KHÔNG GIAN I LÝ THUYẾT MẶT PHẲNG TRONG KHÔNG GIAN Sưu tầm biên soạn Page CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN CÁC TÍNH CHẤT THỪA NHẬN Tính chất 1: Có đường thẳng qua hai điểm phân biệt Tính chất 2: Có mặt phẳng qua ba điểm không thẳng hàng Tính chất 3: Nếu đường thẳng có hai điểm phân biệt thuộc mặt phẳng điểm đường thẳng thuộc mặt phẳng Tính chất 4: Tồn bốn điểm không thuộc mặt phẳng Tính chất 5: Nếu hai mặt phẳng phân biệt có điểm chung chúng có đường thẳng chung chứa tất điểm chung hai mặt phẳng Vậy thì: Nếu hai mặt phẳng phân biệt có điểm chung chúng có đường thẳng chung chứa tất điểm chung hai mặt phẳng Đường thẳng gọi giao tuyến hai mặt phẳng Tính chất 6: Trên mặt phẳng các, kết biết hình học phẳng CÁCH XÁC ĐỊNH MẶT PHẲNG Một mặt phẳng hoàn toàn xác định biết: - Nó qua ba điểm khơng thẳng hàng - Nó qua điểm đường thẳng khơng qua điểm - Nó chứa hai đường thẳng cắt Các kí hiệu: - ( ABC ) kí hiệu mặt phẳng qua ba điểm khơng thẳng hàng A, B, C - ( M , d ) kí hiệu mặt phẳng qua d điểm M ∉ d - ( d1 , d ) kí hiệu mặt phẳng xác định hai đường thẳng cắt d1 , d HÌNH CHĨP VÀ HÌNH TỨ DIỆN 3.1 Hình chóp Trong mặt phẳng (α ) cho đa giác lồi A1 A2 An Lấy điểm S nằm (α ) Sưu tầm biên soạn Page CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Lần lượt nối S với đỉnh A1 , A2 , , An ta n tam giác SA1 A2 , SA2 A3 , , SAn A1 Hình gồm đa giác A1 A2 An n tam giác SA1 A2 , SA2 A3 , , SAn A1 gọi hình chóp, kí hiệu S A1 A2 An Ta gọi S đỉnh, đa giác A1 A2 An đáy, đoạn SA1 , SA2 , , SAn cạnh bên, A1 A2 , A2 A3 , , An A1 cạnh đáy, tam giác SA1 A2 , SA2 A3 , , SAn A1 mặt bên… S A6 A1 A5 (P) A2 A3 A4 3.2 Hình Tứ diện Cho bốn điểm A, B, C , D khơng đồng phẳng Hình gồm bốn tam giác ABC , ABD, ACD ( BCD ) gọi tứ diện ABCD Chú ý: Sưu tầm biên soạn Page CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN II HỆ THỐNG BÀI TẬP DẠNG 1: TÌM GIAO TUYẾN CỦA HAI MẶT PHẲNG PHƯƠNG PHÁP Để xác định giao tuyến hai mặt phẳng, ta tìm hai điểm chung chúng Đường thẳng qua hai điểm chung giao tuyến γ β b A a α u ý: Điểm chung hai mặt phẳng ( α ) ( β ) thường tìm sau: m hai đường thẳng a , b thuộc ( α ) ( β ) , đồng thời chúng nằm mặt phẳng ( γ ) đó; giao điểm M= a ∩ b điểm chung ( α ) (β ) Câu 1: BÀI TẬP TỰ LUẬN Cho hình chóp S ABCD , đáy ABCD tứ giác có cặp cạnh đối khơng song song, điểm M thuộc cạnh SA Tìm giao tuyến cặp mặt phẳng: a) ( SAC ) ( SBD ) b) ( SAC ) ( MBD ) c) ( MBC ) ( SAD ) d) ( SAB ) ( SCD ) Câu 2: N Tìm giao tuyến mặt phẳng M AB ∩ CD = Cho hình chóp S ABCD có AC ∩ BD = ( SAC ) mặt phẳng ( SBD ) Câu 3: Cho tứ diện ABCD G trọng tâm tam giác BCD Tìm giao tuyến hai mặt phẳng ( ACD ) ( GAB ) Câu 4: Cho hình chóp S ABCD Gọi I trung điểm SD , J điểm SC khơng trùng trung điểm SC Tìm giao tuyến hai mặt phẳng ( ABCD ) ( AIJ ) Câu 5: Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình bình hành Gọi M , N trung điểm AD BC Tìm giao tuyến hai mặt phẳng ( SMN ) ( SAC ) Sưu tầm biên soạn Page CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Câu 6: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM M AB ∩ CD = I Cho hình chóp S ABCD có AC ∩ BD = Giao tuyến mặt phẳng ( SAB ) mặt phẳng ( SCD ) đường thẳng: A SI Câu 7: B SA C MN D SM Cho hình chóp S ABCD có đáy hình thang ABCD ( AB CD ) S A B O D C I Khẳng định sau sai? A Hình chóp S ABCD có mặt bên B Giao tuyến hai mặt phẳng ( SAC ) ( SBD ) SO (O giao điểm AC BD) C Giao tuyến hai mặt phẳng ( SAD ) ( SBC ) SI (I giao điểm AD BC ) D Giao tuyến hai mặt phẳng ( SAB ) ( SAD ) đường trung bình ABCD Câu 8: Cho tứ diện ABCD Gọi G trọng tâm tam giác BCD Giao tuyến mặt phẳng ( ACD ) ( GAB ) là: A AM ( M trung điểm AB) B AN ( N trung điểm CD) C AH ( H hình chiếu B CD) D AK ( K hình chiếu C BD) Sưu tầm biên soạn Page CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Câu 9: Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình bình hành Gọi I , J trung điểm SA SB Khẳng định sau sai? A IJCD hình thang B ( SAB ) ∩ ( IBC ) = IB C ( SBD ) ∩ ( JCD ) = JD D ( IAC ) ∩ ( JBD ) = AO , O tâm hình bình hành ABCD Câu 10: Cho điểm A không nằm mặt phẳng (α ) chứa tam giác BCD Lấy E , F điểm nằm cạnh AB, AC Khi EF BC cắt I , I khơng phải điểm chung hai mặt phẳng sau đây? A ( BCD ) ( DEF ) B ( BCD ) ( ABC ) C ( BCD ) ( AEF ) D ( BCD ) ( ABD ) Câu 11: Cho tứ diện ABCD Gọi M , N trung điểm AC , CD Giao tuyến hai mặt phẳng ( MBD ) ( ABN ) là: A đường thẳng MN B đường thẳng AM C đường thẳng BG (G trọng tâm tam giác ACD) D đường thẳng AH ( H trực tâm tam giác ACD) DẠNG 2: TÌM GIAO ĐIỂM CỦA ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG PHƯƠNG PHÁP Để tìm giao điểm đường thẳng d mặt phẳng ( P ) ta cần lưu ý số trường hợp sau: Trường hợp Nếu ( P ) có sẵn đường thẳng d ' cắt d M , M ∈ d M ∈ d ⇒ ⇒ M =d ∩ ( P ) M ∈ d ' ⊂ ( P ) M ∈ ( P ) P d Trường hợp Nếu ( P ) chưa có sẵn d ' cắt d ta thực theo bước sau: Bước 1: Chọn mặt phẳng ( Q ) chứa d Bước 2: Tìm giao tuyến = ∆ ( P ) ∩ (Q ) d' M Q Bước 3: Trong ( Q ) gọi M = d ∩ ∆ M giao điểm d ∩ ( P ) Sưu tầm biên soạn Page CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN BÀI TẬP TỰ LUẬN Câu 12: Cho bốn điểm A, B, C , D không đồng phẳng Gọi M , N trung điểm AC BC Trên đoạn BD lấy điểm P cho BP = PD Tìm giao điểm đường thẳng CD mặt phẳng ( MNP ) Câu 13: Cho tứ giác ABCD có AC BD giao O điểm S không thuộc mặt phẳng ( ABCD ) Trên đoạn SC lấy điểm M khơng trùng với S C Tìm giao điểm đường thẳng SD với mặt phẳng ( ABM ) Câu 14: Cho hình chóp tứ giác S ABCD với đáy ABCD có cạnh đối diện không song song với M điểm cạnh SA a) Tìm giao điểm đường thẳng SB với mặt phẳng ( MCD ) b) Tìm giao điểm đường thẳng MC mặt phẳng ( SBD ) Câu 15: Cho hình chóp tứ giác S ABCD , M điểm cạnh SC , N cạnh BC Tìm giao điểm đường thẳng SD với mặt phẳng ( AMN ) Câu 16: Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình bình hành Gọi M , P trung điểm SN cạnh SA SC Điểm N thuộc cạnh SB cho = Gọi Q giao điểm SB SQ cạnh SD mặt phẳng ( MNP ) Tính tỷ số SD BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 17: Cho tứ diện ABCD Gọi E F trung điểm AB CD ; G trọng tâm tam giác BCD Giao điểm đường thẳng EG mặt phẳng ( ACD ) A điểm F B giao điểm đường thẳng EG AF C giao điểm đường thẳng EG AC D giao điểm đường thẳng EG CD Câu 18: Cho hình chóp tứ giác S ABCD với đáy ABCD có cạnh đối diện không song song với M điểm cạnh SA Tìm giao điểm đường thẳng SB với mặt phẳng ( MCD ) E AB ∩ CD , H = SA ∩ EM A Điểm H, = = SB ∩ EM E AB ∩ CD , N B Điểm N, = F SC ∩ EM E AB ∩ CD , = C Điểm F, = T SD ∩ EM E AB ∩ CD ,= D Điểm T, = Câu 19: Cho hình chóp tứ giác S ABCD với đáy ABCD có cạnh đối diện không song song với M điểm cạnh SA Tìm giao điểm đường thẳng MC mặt phẳng ( SBD ) I A Điểm H, đó= I B Điểm F, đó= I C Điểm K, đó= I D Điểm V, đó= AC ∩ BD , = H AC ∩ BD ,= F K AC ∩ BD , = AC ∩ BD ,= V MA ∩ SI MD ∩ SI MC ∩ SI MB ∩ SI Sưu tầm biên soạn Page CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHƠNG GIAN Câu 20: Cho hình chóp S ABC Gọi M , N trung điểm SA BC P điểm nằm cạnh AB cho A AP SQ = Gọi Q giao điểm SC với mặt phẳng ( MNP ) Tính AB SC B C D Câu 21: Cho hình chóp S ABCD có đáy hình thang ABCD với AD // BC AD = BC Gọi M điểm cạnh SD thỏa mãn SM = SD Mặt phẳng ( ABM ) cắt cạnh bên SC điểm N SN Tính tỉ số SC SN SN SN SN B C D A = = = = SC SC SC SC Câu 22: Cho hình chóp S ABCD có đáy hình bình hành tâm O Gọi M , N , P trung điểm KS SB , SD OC Gọi giao điểm ( MNP ) với SA K Tỉ số là: KA 1 A B C D Câu 23: Cho hình chóp S ABCD đáy ABCD hình bình hành M , N lượt trung điểm AB SC I giao điểm AN ( SBD ) J giao điểm MN với ( SBD ) Khi tỉ số IB là: IJ A B C D 11 DẠNG 3: BÀI TOÁN THIẾT DIỆN PHƯƠNG PHÁP Để xác định thiết diện hình chóp S A1 A2 An cắt mặt phẳng ( α ) , ta tìm giao điểm mặt phẳng ( α ) với đường thẳng chứa cạnh hình chóp Thiết diện đa giác có đỉnh giao điểm ( α ) với hình chóp BÀI TẬP TỰ LUẬN Câu 24: Cho hình chóp tứ giác S ABCD , có đáy hình thang với AD đáy lớn P điểm cạnh SD a) Xác định thiết diện hình chóp cắt mặt phẳng ( PAB) b) Gọi M , N trung điểm cạnh AB, BC Xác định thiết diện hình chóp cắt ( MNP ) Sưu tầm biên soạn Page CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Câu 25: Cho tứ diện ABCD có M , N trung điểm AB , CD P điểm thuộc cạnh BC ( P không trung điểm BC ) Tìm thiết diện tứ diện bị cắt mặt phẳng ( MNP ) Câu 26: Cho hình chóp S ABCD , G điểm nằm tam giác SCD E , F trung điểm AB AD Tìm thiết diện hình chóp cắt mặt phẳng EFG Câu 27: Cho hình chóp tứ giác S ABCD có cạnh đáy a ( a > ) Các điểm M , N , P trung điểm SA, SB, SC Mặt phẳng ( MNP ) cắt hình chóp theo thiết diện có diện tích bao nhiêu? BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 28: Cho tứ diện ABCD Gọi M , N trung điểm cạnh AB AC , E điểm cạnh CD với ED = 3EC Thiết diện tạo mặt phẳng ( MNE ) tứ diện ABCD là: A Tam giác MNE B Tứ giác MNEF với F điểm cạnh BD C Hình bình hành MNEF với F điểm cạnh BD mà EF // BC D Hình thang MNEF với F điểm cạnh BD mà EF // BC Câu 29: Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình bình hành, E trung điểm SA , F , G điểm thuộc cạnh BC , CD ( CF < FB, GC < GD ) Thiết diện hình chóp cắt mặt phẳng ( EFG ) là: A Tam giác B Tứ giác C Ngũ giác D Lục giác Câu 30: Cho hình chóp tứ giác S ABCD , có đáy hình thang với AD đáy lớn P điểm cạnh SD Thiết diện hình chóp cắt mặt phẳng ( PAB) hình gì? A Tam giác B Tứ giác C Hình thang D Hình bình hành Câu 31: Cho hình chóp tứ giác S ABCD , có đáy hình thang với AD đáy lớn P điểm cạnh SD Gọi M , N trung điểm cạnh AB, BC Thiết diện hình chóp cắt ( MNP ) hình gì? A Ngũ giác B Tứ giác C Hình thang D Hình bình hành Câu 32: Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình bình hành Gọi I trung điểm SA Thiết diện hình chóp S ABCD cắt mặt phẳng ( IBC ) là: A Tam giác IBC B Hình thang IJCB ( J trung điểm SD ) C Hình thang IGBC ( G trung điểm SB ) D Tứ giác IBCD Câu 33: Cho hình chóp S ABCD có đáy ABCD hình bình hành tâm O Gọi M , N , P ba điểm cạnh AD, CD, SO Thiết diện hình chóp với mặt phẳng ( MNP ) hình gì? A Ngũ giác B Tứ giác C Hình thang Sưu tầm biên soạn D Hình bình hành Page CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Câu 34: Cho tứ diện ABCD có cạnh a Gọi G trọng tâm tam giác ABC Mặt phẳng ( GCD ) cắt tứ diện theo thiết diện có diện tích là: A a2 B a2 C a2 D a2 Câu 35: Cho tứ diện ABCD có độ dài cạnh 2a Gọi M , N trung điểm cạnh AC , BC ; P trọng tâm tam giác BCD Mặt phẳng ( MNP ) cắt tứ diện theo thiết diện có diện tích là: A a 11 B a2 C a 11 D a2 DẠNG 4: CHỨNG MINH BA ĐIỂM THẲNG HÀNG – BA ĐƯỜNG THẲNG ĐỒNG QUY PHƯƠNG PHÁP - Để chứng minh ba điểm thẳng hàng ta chứng minh chúng điểm chung hai mặt phẳng phân biệt, chúng nằm đường thẳng giao tuyên hai mặt phẳng nên thẳng hàng - Để chứng minh ba đường thẳng đồng qui ta chứng minh giao điểm hai đường thẳng thuộc đường đường thẳng lại BÀI TẬP TỰ LUẬN Câu 36: Cho tứ diện SABC Trên SA , SB SC lấy điểm D , E F cho DE cắt AB I , EF cắt BC J , FD cắt CA K Chứng minh ba điểm I , J , K thẳng hàng Câu 37: Cho hình chóp tứ giác S ABCD , gọi O giao điểm hai đường chéo AC BD Một mặt phẳng ( α ) cắt cạnh bên SA , SB , SC , SD tưng ứng điểm M , N , P , Q Chứng minh rằng:Các đường thẳng MP , NQ , SO đồng qui Câu 38: Cho tứ diện ABCD Gọi M , N trung điểm AB CD Mặt phẳng (α ) qua MN cắt AD, BC P Q Biết MP cắt NQ I Chứng minh ba điểm I , B, D thẳng hàng Câu 39: Cho hình chóp tứ giác S ABCD , gọi O giao điểm hai đường chéo AC BD Một mặt phẳng (α ) cắt cạnh bên SA, SB, SC , SD tưng ứng điểm M , N , P, Q Chứng minh đường thẳng MP, NQ, SO đồng qui BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 40: Cho tứ diện ABCD G trọng tâm tam giác BCD , M trung điểm CD , I điểm đoạn thẳng AG , BI cắt mặt phẳng ( ACD ) J Khẳng định sau sai? A.= AM ( ACD ) ∩ ( ABG ) C J trung điểm AM B A , J , M thẳng hàng D = DJ Sưu tầm biên soạn ( ACD ) ∩ ( BDJ ) Page 10 CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN S PMN PK S PMN PE.MN PE PK = Suy = = = S PMN + SQMN PK + QK SQMN QF MN QF QK Vậy S PMN k = S MPNQ k + Page 45 Sưu tầm biên soạn CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG CHƯƠNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN IV ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN BÀI 5: PHÉP CHIẾU PHẲNG SONG SONG I LÝ THUYẾT PHÉP CHIẾU SONG SONG Cho mặt phẳng (α ) đường thẳng ∆ cắt (α ) Với điểm M không gian, ta xác định điểm M ′ sau: Nếu điểm M ∈ ∆ M ′ giao điểm (α ) với ∆ Nếu điểm M ∉ ∆ M ′ giao điểm (α ) với đường thẳng qua M song song ∆ Điểm M ′ gọi hình chiếu song điểm M mặt phẳng (α ) theo phương ∆ Mặt phẳng (α ) gọi mặt phẳng chiếu Phương ∆ gọi phương chiếu Phép đặt tương ứng điểm M không gian với hình chiếu M ' mặt phẳng (α ) gọi phép chiếu song song lên (α ) theo phương ∆ Nếu H hình tập hợp H ' hình chiếu M ' tất điểm M thuộc H gọi hình chiếu H qua phép chiếu song song nói Chú ý Nếu đường thẳng có phương trùng với phương chiếu hình chiếu đường thẳng điểm TÍNH CHẤT CỦA PHÉP CHIẾU SONG SONG - Phép chiếu song song biến ba điểm thẳng hàng thành ba điểm thẳng hàng khơng làm thay đổi thứ tự ba điểm - Phép chiếu song song biến đường thẳng thành đường thẳng, biến tia thành tia, biến đoạn thẳng thành đoạn thẳng - Phép chiếu song song biến hai đường thẳng song song thành hai đưởng thẳng song song trùng - Phép chiếu song song không làm thay đổi tỉ số độ dài hai đoạn thẳng nằm hai đường thẳng song song nằm đường thẳng HÌNH BIỂU DIỄN CỦA MỘT HÌNH KHƠNG GIAN TRÊN MẶT PHẲNG Hình biểu diễn hình H khơng gian hình chiếu song song hình H mặt phẳng theo phương chiếu hình đồng dạng với hình chiếu Hình biểu diễn hình thường gặp: Page Sưu tầm biên soạn CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Tam giác Một tam giác coi hình biểu diễn tam giác có dạng tùy ý cho trước Hình bình hành Một hình bình hành coi hình biểu diễn hình bình hành có dạng tùy ý cho trước Hình thang Một hình thang coi hình biểu diễn hình thang tùy ý cho trước, miễn tỉ số độ dài hai đáy hình biểu diễn phải tỉ số độ dài hai đáy hình thang ban đầu Hình trịn Người ta thường dùng hình elip để biểu diễn cho hình trịn III Câu 1: HỆ THỐNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Hình chiếu hình chữ nhật khơng thể hình hình sau? A Hình chữ nhật Câu 2: C Hình bình hành D Hình thoi Cho hình lăng trụ ABC A′B′C ′ , gọi I , I ′ trung điểm AB , A′B′ Qua phép chiếu song song đường thẳng AI ′ , mặt phẳng chiếu ( A′B′C ′ ) biến I thành? A A′ Câu 3: B Hình thang B C ′ C B′ D I ′ Cho tứ diện ABCD Gọi M trung điểm AD Hình chiếu song song điểm M theo phương AC lên mặt phẳng ( BCD ) điểm sau đây? A D B Trung điểm CD C Trung điểm BD D Trọng tâm tam giác BCD Câu 4: Qua phép chiếu song song, tính chất khơng bảo tồn? A Chéo Câu 5: B Đồng qui C Song song D Thẳng hàng Trong mệnh đề sau mệnh đề sai? A Phép chiếu song song biến đường thẳng thành đường thẳng, biến tia thành tia, biến đoạn thẳng thảnh đoạn thẳng B Phép chiếu song song biến hai đường thẳng song song thành hai đường thẳng song song C Phép chiếu song song biến ba điểm thẳng hàng thành ba điểm thẳng hàng không thay đổi thứ tự ba điểm D Phép chiếu song song khơng làm thay đổi tỉ số độ dài hai đoạn thẳng nằm hai đường thẳng song song nằm đường thẳng Câu 6: Cho hình lăng trụ ABC A′B′C ′ , qua phép chiếu song song đường thẳng CC ′ , mặt phẳng chiếu ( A′B′C ′) biến M thành M ′ Trong M trung điểm BC Chọn mệnh đề đúng? A M ′ trung điểm A′B′ C M ′ trung điểm A′C ′ B M ′ trung điểm B′C ′ D Cả ba đáp án sai Page Sưu tầm biên soạn CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHƠNG GIAN Câu 7: Cho hình lăng trụ ABC A′B′C ′ , gọi I , I ′ trung điểm AB , A′B′ Qua phép chiếu song song đường thẳng AI ′ , mặt phẳng chiếu ( A′B′C ′ ) biến I thành? A A′ Câu 8: C C ′ B B′ D I ′ Cho tam giác ABC mặt phẳng (α ) phương l Biết hình chiếu tam giác ABC lên mặt phẳng ( P ) đoạn thẳng Khẳng định sau đúng? A (α ) // ( P ) B (α ) ≡ ( P ) C (α ) // l (α ) ⊃ l D A, B, C sai Câu 9: Khẳng định sau đúng? A Hình chiếu song song hình chóp cụt hình tam giác B Hình chiếu song song hình chóp cụt đoạn thẳng C Hình chiếu song song hình chóp cụt hình chóp cụt D Hình chiếu song song hình chóp cụt điểm Câu 10: Trong mệnh đề sau mệnh đề sai? A Hình chiếu song song hai đường thẳng chéo song song với B Một đường thẳng trùng với hình chiếu C Hình chiếu song song hai đường thẳng chéo trùng D Một tam giác xem hình biểu diễn tam giác cân Câu 11: Qua phép chiếu song song biến ba đường thẳng song song thành A Ba đường thẳng đôi song song với B Một đường thẳng C Thành hai đường thẳng song song D Cả ba trường hợp Câu 12: Khẳng định sau đúng? A Hình chiếu song song hình lập phương ABCD A′B′C ′D′ theo phương AA′ lên mặt phẳng ( ABCD ) hình bình hành B Hình chiếu song song hình lập phương ABCD A′B′C ′D′ theo phương AA′ lên mặt phẳng ( ABCD ) hình vng C Hình chiếu song song hình lập phương ABCD A′B′C ′D′ theo phương AA′ lên mặt phẳng ( ABCD ) hình thoi D Hình chiếu song song hình lập phương ABCD A′B′C ′D′ theo phương AA′ lên mặt phẳng ( ABCD ) tam giác Câu 13: Hình chiếu hình vng khơng thể hình hình sau? A Hình vng B Hình bình hành C Hình thang D Hình thoi Câu 14: Trong mện đề sau mệnh đề sai: Page Sưu tầm biên soạn CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN A Một đường thẳng ln cắt hình chiếu B Một tam giác đề xem hình biểu diễn tam giác cân C Một đường thẳng song song với hình chiếu D Hình chiếu song song hai đường thẳng chéo song song với Câu 15: Nếu đường thẳng a cắt mặt phẳng chiếu ( P ) điểm A hình chiếu a là: A Điểm A B Trùng với phương chiếu C Đường thẳng qua A D Đường thẳng qua A A Câu 16: Giả sử tam giác ABC hình biểu diễn tam giác Hình biểu diễn tâm đường trịn ngoại tiếp tam giác là: A Giao điểm hai đường trung tuyến tam giác ABC B Giao điểm hai đường trung trực tam giác ABC C Giao điểm hai đường đường cao tam giác ABC D Giao điểm hai đường phân giác tam giác ABC Câu 17: Cho hình chóp S ABCD có đáy hình bình hành M trung điểm SC Hình chiếu song song điểm M theo phương AB lên mặt phẳng ( SAD ) điểm sau đây? A S C A B Trung điểm SD D D Câu 18: Cho hình chóp S ABCD có đáy hình bình hành Hình chiếu song song điểm A theo phương AB lên mặt phẳng ( SBC ) điểm sau đây? A S C B B Trung điểm BC D C Câu 19: Cho lăng trụ ABC A′B′C ′ Gọi M trung điểm AC Khi hình chiếu song song điểm M lên ( AA′B′ ) theo phương chiếu CB A Trung điểm BC B Trung điểm AB C Điểm A D Điểm B O′ A′C ′ ∩ B′D′ Điểm M , N O AC ∩ BD và= Câu 20: Cho hình hộp chữ nhật ABCD A′B′C ′D′ Gọi = trung điểm AB CD Qua phép chiếu song song theo phương AO′ lên mặt phẳng ( ABCD ) hình chiếu tam giác C ′MN A Đoạn thẳng MN B Điểm O C Tam giác CMN D Đoạn thẳng BD Câu 21: Cho hình hộp ABCD A ' B ' C ' D ' Xác định điểm M , N tương ứng đoạn AC ', B ' D ' cho MN song song với BA ' tính tỉ số A B MA MC ' C D Câu 22: Cho hình hộp ABCD A ' B ' C ' D ' Gọi M , N trung điểm CD CC ' a) Xác định đường thẳng ∆ qua M đồng thời cắt AN A ' B Page Sưu tầm biên soạn CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN b) Gọi I , J giao điểm ∆ với AN A ' B Hãy tính tỉ số A B C IM IJ D Câu 23: Cho hình lăng trụ tam giác ABC A′B′C ′ , gọi M , N , P tâm mặt bên ( ABB′A′ ) , ( BCC ′B′ ) ( ACC ′A′ ) Qua phép chiếu song song đường thẳng BC ′ mặt phẳng chiếu ( AB′C ) hình chiếu điểm P ? A Trung điểm AN C Trung điểm B′N B Trung điểm AM D Trung điểm B′M Page Sưu tầm biên soạn CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG CHƯƠNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN IV ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN BÀI 5: PHÉP CHIẾU PHẲNG SONG SONG I LÝ THUYẾT PHÉP CHIẾU SONG SONG Cho mặt phẳng (α ) đường thẳng ∆ cắt (α ) Với điểm M không gian, ta xác định điểm M ′ sau: Nếu điểm M ∈ ∆ M ′ giao điểm (α ) với ∆ Nếu điểm M ∉ ∆ M ′ giao điểm (α ) với đường thẳng qua M song song ∆ Điểm M ′ gọi hình chiếu song điểm M mặt phẳng (α ) theo phương ∆ Mặt phẳng (α ) gọi mặt phẳng chiếu Phương ∆ gọi phương chiếu Phép đặt tương ứng điểm M không gian với hình chiếu M ' mặt phẳng (α ) gọi phép chiếu song song lên (α ) theo phương ∆ Nếu H hình tập hợp H ' hình chiếu M ' tất điểm M thuộc H gọi hình chiếu H qua phép chiếu song song nói Chú ý Nếu đường thẳng có phương trùng với phương chiếu hình chiếu đường thẳng điểm TÍNH CHẤT CỦA PHÉP CHIẾU SONG SONG - Phép chiếu song song biến ba điểm thẳng hàng thành ba điểm thẳng hàng khơng làm thay đổi thứ tự ba điểm - Phép chiếu song song biến đường thẳng thành đường thẳng, biến tia thành tia, biến đoạn thẳng thành đoạn thẳng - Phép chiếu song song biến hai đường thẳng song song thành hai đưởng thẳng song song trùng - Phép chiếu song song không làm thay đổi tỉ số độ dài hai đoạn thẳng nằm hai đường thẳng song song nằm đường thẳng HÌNH BIỂU DIỄN CỦA MỘT HÌNH KHƠNG GIAN TRÊN MẶT PHẲNG Hình biểu diễn hình H khơng gian hình chiếu song song hình H mặt phẳng theo phương chiếu hình đồng dạng với hình chiếu Hình biểu diễn hình thường gặp: Page Sưu tầm biên soạn CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Tam giác Một tam giác coi hình biểu diễn tam giác có dạng tùy ý cho trước Hình bình hành Một hình bình hành coi hình biểu diễn hình bình hành có dạng tùy ý cho trước Hình thang Một hình thang coi hình biểu diễn hình thang tùy ý cho trước, miễn tỉ số độ dài hai đáy hình biểu diễn phải tỉ số độ dài hai đáy hình thang ban đầu Hình trịn Người ta thường dùng hình elip để biểu diễn cho hình trịn III Câu 1: HỆ THỐNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Hình chiếu hình chữ nhật khơng thể hình hình sau? A Hình chữ nhật B Hình thang C Hình bình hành D Hình thoi Lời giải Hình chiếu hình chữ nhật khơng thể hình thang Câu 2: Cho hình lăng trụ ABC A′B′C ′ , gọi I , I ′ trung điểm AB , A′B′ Qua phép chiếu song song đường thẳng AI ′ , mặt phẳng chiếu ( A′B′C ′ ) biến I thành? A A′ Ta có B C ′ C B′ Lời giải D I ′ AI //B′I ′ ⇒ AIB′I ′ hình bình hành AI = B′I ′ Suy qua phép chiếu song song đường thẳng AI ′ , mặt phẳng chiếu ( A ' B ' C ') biến điểm I thành điểm B′ Câu 3: Cho tứ diện ABCD Gọi M trung điểm AD Hình chiếu song song điểm M theo phương AC lên mặt phẳng ( BCD ) điểm sau đây? A D B Trung điểm CD Page Sưu tầm biên soạn CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN C Trung điểm BD D Trọng tâm tam giác BCD Lời giải A M D B N C Gọi N trung điểm cạnh CD Khi MN đường trung bình ∆ADC nên MN // AC Do đó, hình chiếu song song M theo phương AC lên mặt phẳng ( BCD ) điểm N Câu 4: Câu 5: Câu 6: Qua phép chiếu song song, tính chất khơng bảo toàn? A Chéo B Đồng qui C Song song D Thẳng hàng Lời giải Do hai đường thẳng qua phép chiếu song song ảnh chúng thuộc mặt phẳng Suy tính chất chéo khơng bảo tồn Trong mệnh đề sau mệnh đề sai? A Phép chiếu song song biến đường thẳng thành đường thẳng, biến tia thành tia, biến đoạn thẳng thảnh đoạn thẳng B Phép chiếu song song biến hai đường thẳng song song thành hai đường thẳng song song C Phép chiếu song song biến ba điểm thẳng hàng thành ba điểm thẳng hàng không thay đổi thứ tự ba điểm D Phép chiếu song song không làm thay đổi tỉ số độ dài hai đoạn thẳng nằm hai đường thẳng song song nằm đường thẳng Lời giải Tính chất phép chiếu song song Phép chiếu song song biến hai đường thẳng song song thành hai đường thẳng song song trùng Suy B sai: Chúng trùng Cho hình lăng trụ ABC A′B′C ′ , qua phép chiếu song song đường thẳng CC ′ , mặt phẳng chiếu ( A′B′C ′) biến M thành M ′ Trong M trung điểm BC Chọn mệnh đề đúng? B M ′ trung điểm B′C ′ D Cả ba đáp án sai Lời giải Ta có phép chiếu song song đường thẳng CC ′ , biến C thành C ′ , biến B thành B′ Do M trung điểm BC suy M ′ trung điểm B′C ′ A M ′ trung điểm A′B′ C M ′ trung điểm A′C ′ Page Sưu tầm biên soạn CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHƠNG GIAN Câu 7: Cho hình lăng trụ ABC A′B′C ′ , gọi I , I ′ trung điểm AB , A′B′ Qua phép chiếu song song đường thẳng AI ′ , mặt phẳng chiếu ( A′B′C ′ ) biến I thành? A A′ Ta có C C ′ Lời giải B B′ D I ′ AI //B′I ′ ⇒ AIB′I ′ hình bình hành AI = B′I ′ Suy qua phép chiếu song song đường thẳng AI ′ , mặt phẳng chiếu ( A ' B ' C ' ) biến điểm I Câu 8: thành điểm B′ Cho tam giác ABC mặt phẳng (α ) phương l Biết hình chiếu tam giác ABC lên mặt phẳng ( P ) đoạn thẳng Khẳng định sau đúng? A (α ) // ( P ) B (α ) ≡ ( P ) C (α ) // l (α ) ⊃ l D A, B, C sai Lời giải Phương án A: Hình chiếu tam giác ABC tam giác mặt phẳng ( P ) Phương án B: Hình chiếu tam giác ABC tam giác ABC Phương án C: Khi phương chiếu l song song chứa mặt phẳng (α ) Thì hình chiếu tam giác đoạn thẳng mặt phẳng ( P ) Nếu giao tuyến hai mặt phẳng (α ) ( P ) ba cạnh tam giác ABC Câu 9: Khẳng định sau đúng? A Hình chiếu song song hình chóp cụt hình tam giác B Hình chiếu song song hình chóp cụt đoạn thẳng C Hình chiếu song song hình chóp cụt hình chóp cụt D Hình chiếu song song hình chóp cụt điểm Lời giải Page Sưu tầm biên soạn CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Qua phép chiếu song song biến hình chóp cụt thành đa giác Loại B - đoạn thẳng Loại C - phép chiếu song song khối đa diện Loại D - điểm Chọn A - hình chiếu đa giác Câu 10: Trong mệnh đề sau mệnh đề sai? A Hình chiếu song song hai đường thẳng chéo song song với B Một đường thẳng trùng với hình chiếu C Hình chiếu song song hai đường thẳng chéo trùng D Một tam giác xem hình biểu diễn tam giác cân Lời giải Phương án A: Đúng hình chiếu chúng nằm mặt phẳng Phương án B: Đúng mặt phẳng chiếu chứa đường thẳng cho Phương án C: Sai hình chiếu chúng song song cắt Phương án D: Đúng - tính chất phép chiếu song song Câu 11: Qua phép chiếu song song biến ba đường thẳng song song thành A Ba đường thẳng đôi song song với B Một đường thẳng C Thành hai đường thẳng song song D Cả ba trường hợp Lời giải Tính chất phép chiếu song song Câu 12: Khẳng định sau đúng? A Hình chiếu song song hình lập phương ABCD A′B′C ′D′ theo phương AA′ lên mặt phẳng ( ABCD ) hình bình hành B Hình chiếu song song hình lập phương ABCD A′B′C ′D′ theo phương AA′ lên mặt phẳng ( ABCD ) hình vng C Hình chiếu song song hình lập phương ABCD A′B′C ′D′ theo phương AA′ lên mặt phẳng ( ABCD ) hình thoi D Hình chiếu song song hình lập phương ABCD A′B′C ′D′ theo phương AA′ lên mặt phẳng ( ABCD ) tam giác Lời giải Qua phép chiếu song song đường thẳng AA′ lên mặt phẳng ( ABCD ) biến A′ thành A , biến B′ thành B , biến C ′ thành C , biến D′ thành D Nên hình chiếu song song hình lập phương ABCD A′B′C ′D′ hình vng Câu 13: Hình chiếu hình vng khơng thể hình hình sau? A Hình vng B Hình bình hành C Hình thang D Hình thoi Page Sưu tầm biên soạn CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHƠNG GIAN Lời giải Tính chất phép chiếu song song Câu 14: Trong mện đề sau mệnh đề sai: A Một đường thẳng cắt hình chiếu B Một tam giác đề xem hình biểu diễn tam giác cân C Một đường thẳng song song với hình chiếu D Hình chiếu song song hai đường thẳng chéo song song với Lời giải Khi mặt phẳng chiếu song song với đường thẳng cho đường thẳng song song với hình chiếu Câu 15: Nếu đường thẳng a cắt mặt phẳng chiếu ( P ) điểm A hình chiếu a là: B Trùng với phương chiếu A Điểm A C Đường thẳng qua A D Đường thẳng qua A A Lời giải Nếu phương chiếu song song trùng với đường thẳng a hình chiếu điểm A Nếu phương chiếu không song song không trùng với đường thẳng a hình chiếu đường thẳng qua điểm A Câu 16: Giả sử tam giác ABC hình biểu diễn tam giác Hình biểu diễn tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác là: A Giao điểm hai đường trung tuyến tam giác ABC B Giao điểm hai đường trung trực tam giác ABC C Giao điểm hai đường đường cao tam giác ABC D Giao điểm hai đường phân giác tam giác ABC Lời giải Tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác giao ba đường trung trực Câu 17: Cho hình chóp S ABCD có đáy hình bình hành M trung điểm SC Hình chiếu song song điểm M theo phương AB lên mặt phẳng ( SAD ) điểm sau đây? A S C A B Trung điểm SD D D Lời giải Giả sử N ảnh M theo phép chiếu song song đường thẳng AB lên mặt phẳng ( SAD ) Suy MN //AB ⇒ MN //CD Do M trung điểm SC ⇒ N trung điểm SD Câu 18: Cho hình chóp S ABCD có đáy hình bình hành Hình chiếu song song điểm A theo phương AB lên mặt phẳng ( SBC ) điểm sau đây? A S C B B Trung điểm BC D C Lời giải Do AB ∩ ( SBC ) = { A} suy hình chiếu song song điểm A theo phương AB lên mặt phẳng ( SBC ) điểm B Page Sưu tầm biên soạn CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Câu 19: Cho lăng trụ ABC A′B′C ′ Gọi M trung điểm AC Khi hình chiếu song song điểm M lên ( AA′B′ ) theo phương chiếu CB A Trung điểm BC B Trung điểm AB C Điểm A Lời giải D Điểm B Gọi N trung điểm AB Ta có: MN // CB Vậy hình chiếu song song điểm M lên ( AA′B′ ) theo phương chiếu CB điểm N O AC ∩ BD và= O′ A′C ′ ∩ B′D′ Điểm M , N Câu 20: Cho hình hộp chữ nhật ABCD A′B′C ′D′ Gọi = trung điểm AB CD Qua phép chiếu song song theo phương AO′ lên mặt phẳng ( ABCD ) hình chiếu tam giác C ′MN A Đoạn thẳng MN B Điểm O C Tam giác CMN Lời giải A' D Đoạn thẳng BD D' O' B' C' A M B D N O C Ta có: O′C ′ = AO O′C ′ || AO nên tứ giác O′C ′OA hình bình hành ⇒ O′A || C ′O Do hình chiếu điểm O′ qua phép chiếu song song theo phương O′A lên mặt phẳng ( ABCD ) điểm O Mặt khác điểm M N thuộc mặt phẳng ( ABCD ) nên hình chiếu M N qua phép chiếu song song theo phương O′A lên mặt phẳng ( ABCD ) điểm M N Vậy qua phép chiếu song song theo phương AO′ lên mặt phẳng ( ABCD ) hình chiếu tam giác C ′MN đoạn thẳng MN Page Sưu tầm biên soạn CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHƠNG GIAN Câu 21: Cho hình hộp ABCD A ' B ' C ' D ' Xác định điểm M , N tương ứng đoạn AC ', B ' D ' MA MC ' C Lời giải cho MN song song với BA ' tính tỉ số A B D Xét phép chiếu song song lên mặt phẳng ( A ' B ' C ' D ') theo phương chiếu BA ' Ta có N ảnh M hay M giao điểm B ' D ' ảnh AC ' qua phép chiếu Do ta xác định M , N sau: Trên A ' B ' kéo dài lấy điểm K cho A ' K = B ' A ' ABA ' K hình bình hành nên AK / / BA ' suy K ảnh A AC ' qua phép chiếu song song Gọi= N B ' D '∩ KC ' Đường thẳng qua N song song với AK cắt AC ' M Ta có M , N điểm cần xác định A K D B A' D' N C M B' C' Theo định lí Thales, ta có MA NK KB ' = = = MC ' NC ' C ' D ' Câu 22: Cho hình hộp ABCD A ' B ' C ' D ' Gọi M , N trung điểm CD CC ' a) Xác định đường thẳng ∆ qua M đồng thời cắt AN A ' B b) Gọi I , J giao điểm ∆ với AN A ' B Hãy tính tỉ số A B C Lời giải a) Giả sử dựng đường thẳng ∆ cắt AN BA ' Gọi I , J giao điểm IM IJ D B' C' ∆ với AN BA ' Xét phép chiếu song song lên ( ABCD ) theo D' A' phương chiếu A ' B Khi ba điểm J , I , M N có hình chiếu B, I ', M Do J , I , M J thẳng hàng nên B, I ', M thẳng hàng Gọi N ' hình chiếu N An ' hình chiếu AN Vì I ∈ AN ⇒ I ' ∈ AN ' ⇒ I '= BM ∩ AN ' Từ phân tích suy cách dựng: Δ B I N' C I' A M D - Lấy= I ' AN '∩ BM Page Sưu tầm biên soạn CHUYÊN ĐỀ IV – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN - Trong ( ANN ') dựng II ' NN ' cắt AN I - Vẽ đường thẳng MI , đường thẳng cần dựng a) Ta có MC = CN ' suy MN =' CD = AB Do I ' trung điểm BM Mặt khác IM =1 II ' JB nên II ' đường trung bình tam giác MBJ , suy IM =IJ ⇒ IJ Câu 23: Cho hình lăng trụ tam giác ABC A′B′C ′ , gọi M , N , P tâm mặt bên ( ABB′A′ ) , ( BCC ′B′ ) ( ACC ′A′ ) Qua phép chiếu song song đường thẳng BC ′ mặt phẳng chiếu ( AB′C ) hình chiếu điểm P ? A Trung điểm AN B Trung điểm AM C Trung điểm B′N D Trung điểm B′M Lời giải Page Sưu tầm biên soạn