- Xác định hai đường thẳng lần lượt nằm trong hai mặt phẳng và cùng vuông góc với giao tuyến.. 1 2 Câu 12 VD: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là nửa lục giác đều nội tiếp đường tròn đườ
Trang 1ĐỀ THI ONLINE – PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH GÓC GIỮA HAI MẶT PHẲNG –
CÓ LỜI GIẢI CHI TIẾT Mục tiêu:
+) Thành thạo trong việc xác định góc giữa hai mặt phẳng
- Xác định giao tuyến
- Xác định hai đường thẳng lần lượt nằm trong hai mặt phẳng và cùng vuông góc với giao tuyến
- Xác định góc giữa hai mặt phẳng
+) Sử dụng các tính chất vuông góc và song song trong không gian
+) Áp dụng các định lí Cosin, định lí Pytago,…
+) Phát triển tư duy trong các bài tập hình học không gian
Câu 1 (TH): Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông, SA vuông góc với đáy Góc giữa hai mặt phẳng
SBD và ABCD là?
Câu 2 (NB): Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thoi cạnh a tâm O, SOABCD Tính góc giữa hai mặt phẳng SAC và SBD ?
A 0
150
Câu 3 (TH): Cho chóp S.ABC có đáy là tam giác vuông cân tại A có cạnh góc vuông là a 2, SA vuông góc
với đáy và SAa Tính góc giữa hai mặt phẳng SBC và ABC ?
A 0
90
Câu 4 (TH): Cho hình chóp S.ABC có cạnh bên SA vuông góc với đáy Biết , 3
4
a
SBSCBCa SA Tính
góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và đáy
A 300 B 450 C 600 D 900
Câu 5 (TH): Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a và SA vuông góc với đáy, SA = x Xác định
x để hai mặt phẳng (SBC) và (ABC) tạo với nhau một góc 0
60 ?
A xa B xa 2 C x2a D xa 3
Câu 6 (TH): Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác đều cạnh a 2, I là trung điểm của BC Hình chiếu vuông góc của S lên (ABC) là điểm H thuộc cạnh AI sao cho IH2AH0 và SH 2a Tan góc giữa hai mặt
phẳng (SBC) và (ABC) là?
1 6
Trang 2Câu 7 (VD): Cho hình chóp đều S.ABCD có cạnh đáy bằng a, cạnh bên bằng a Gọi O là tâm của ABCD, M là
trung điểm của SB Tính góc giữa mặt bên (AMC) và mặt đáy (ABCD)
A 0
90
Câu 8 (VD): Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, cạnh SA vuông góc với mặt phẳng
(ABCD), SAABa AD, 3 a Gọi M là trung điểm của BC Tính cosin góc tạo bởi hai mặt phẳng (ABCD)
và (SDM)?
A 5
6
3
1 7
Câu 9 (VDC): Cho hình vuông ABCD cạnh a, tâm O và SAABCD Để góc giữa SBC và SCD bằng 0
60 thì độ dài của SA là:
Câu 10 (TH): Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thoi cạnh a tâm O, 6
3
a
3
3
a
OB Tính số đo góc tạo bởi hai mặt phẳng (ABC) và (SBC)?
A 0
90
Câu 11 (VD): Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D, có AB2 ,a
,
ADDCa SAa và SAABCD Tan của góc giữa hai mặt phẳng SBC và ABCD là:
A 1
2
Câu 12 (VD): Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là nửa lục giác đều nội tiếp đường tròn đường kính
AB a SAa và vuông góc với mặt phẳng ABCD Cosin góc giữa hai mặt phẳng SAD và SBC là:
A 2
2
2
2 5
Câu 13 (VD): Cho chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a SA, ABC;SAa 3 Cosin của góc giữa hai mặt phẳng SAB và SBC là:
A 2
5
1 5
5
Câu14 (VDC): Cho khối chóp S.ABC có đáy là tam giác ABC vuông cân tại B có ABBC4 Gọi H là trung điểm của AB, SH ABC Mặt phẳng SBC tạo với đáy một góc 0
60 Cosin góc giữa 2 mặt phẳng
SAC và SAB là:
Trang 3A 5
5
3
1 7
Câu 15 (VD): Cho tứ diện S.ABC có SA, SB, SC đôi một vuông góc và SASBSC Gọi I, J lần lượt là
trung điểm của AB, BC Tính góc giữa hai mặt phẳng (SAJ) và (SCI)?
Câu 16 (VDC): Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a, SA vuông góc với đáy Hai điểm M, N
lần lượt thay đổi trên cạnh CB và CD, đặt CM = x, CN = y Tìm hệ thức liên hệ giữa x và y để hai mặt phẳng (SAM) và (SAN) tạo với nhau một góc 900?
A x y 2a B x y 2a C x y a D x y a
Câu 17 (VD): Cho hình lăng trụ ABC A B C có đáy là tam giác đều cạnh a, và ' ' ' ' ' ' 7
12
A AA BA C a
Tính góc giữa hai mặt phẳng ABB A và ' ' ABC ?
A 0
60
Câu 18 (VD): Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a Tam giác SAB vuông cân tại S và nằm
trong mặt phẳng vuông góc với đáy Gọi I là trung điểm của BC Tan góc giữa (SAI) và (ABCD)?
2
Câu 19 (VD): Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy bằng a, góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằng
Tính tan của góc giữa hai mặt phẳng (SAB ) và (ABCD) theo
Câu 20 (VDC): Cho hình lăng trụ ABC A B C có ' ' ' 10 0
2
a
AB a ACa AA BAC Hình chiếu vuông góc của C lên mặt phẳng ' ABC là trung điểmcủa cạnh BC Tính số đo góc giữa hai mặt phẳng (ABC)
và ACC A ? ' '
A 0
15
Trang 4HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT THỰC HIỆN: BAN CHUYÊN MÔN TUYENSINH247.COM
Câu 1:
Phương pháp:
Góc giữa hai mặt phẳng là góc giữa hai đường thẳng lần lượt thuộc hai mặt phẳng và cùng vuông góc với giao tuyến của hai mặt phẳng đó
Cách giải:
BD AC
Chọn A
Câu 2:
Phương pháp:
Hai mặt phẳng vuông góc thì góc giữa chúng bằng 900
Cách giải:
Ta có:
BD SO
BD SAC SAC SBD
BD AC
SAC SBD
Chọn B
Câu 3:
Phương pháp:
Gọi I là trung điểm của BC Chứng minh AI và SI cùng vuông góc với giao tuyến BC
Cách giải
Trang 5Gọi I là trung điểm của BC
Vì tam giác ABC vuông cân tại A nên AI BC và
2 2
SAC SAB c g c SB SC SBC
Chọn B
Câu 4:
Phương pháp:
Góc giữa hai mặt phẳng là góc giữa hai đường thẳng lần lượt thuộc hai mặt phẳng và cùng vuông góc với giao tuyến của hai mặt phẳng đó
Cách giải:
Gọi M là trung điểm của BC
Vì tam giác SBC đều nên SM BC
Mà SABCBCSAMAM BC
Ta có:
SM a
Chọn C
Câu 5:
Phương pháp:
Góc giữa hai mặt phẳng là góc giữa hai đường thẳng lần lượt thuộc hai mặt phẳng và cùng vuông góc với giao tuyến của hai mặt phẳng đó
Sử dụng các hàm lượng giác để tìm x theo a
Cách giải:
Trang 6Ta có: BC AB BC SB
BC SA
Vì SBA900 nên ta có: tanSBA SA 3 x x a 3
Chọn D
Câu 6:
Phương pháp :
+) Xác định vị trí của điểm H
+) Dựa vào phương pháp xác định góc giữa hai mặt phẳng để xác định góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và
(ABC)
+) Sử dụng hàm tan tính tan của góc vừa xác định được
Cách giải :
Ta có: IH2AH0 nên H nằm giữa A; I và HI 2AH
Vì tam giác ABC đều nên AIBC
Mà SHBCBCSHIBCSI
(SIA900)
6
SH
IH a
Chọn A
Câu 7:
Phương pháp :
+) Chứng minh OM và BD cùng vuông góc với giao tuyến AC Từ đó xác định góc giữa hai mặt phẳng
Trang 7+) Hạ MH OB, tính OH và OM, sau đó tính cos góc giữa hai mặt phẳng
Cách giải:
Vì chóp S.ABCD là chóp đều nên SOABCDSOAC
Mà BD AC
Lại có: ACSBD(do ACBD và ACSO) ACOM
Xét tam giác vuông SOB có 1
a
OM SB (trung tuyến ứng với cạnh huyền trong tam giác vuông SOB)
Hạ MH OBH là trung điểm của OB (MH là đường trung bình của tam giác SBO) 1 2
a
OH a
Chọn B
Câu 8:
Phương pháp:
+) Trong (ABCD) kẻ AFMD
+) Chứng minh góc giữa hai mặt phẳng cần tìm là góc SFA
+) Tính các cạnh AF, SF và tính cos SFA
Cách giải:
Trang 8Trong (ABCD) kẻ AFMD Lại có: SAABCDSAMD
MD SAF MD SF
Ta có:
Xét tam giác vuông CMD có:
2
a
Ta có:
2
2
ADM AMD
S a a a AF MD AF
MD a
Vì SAABCDSAAF Suy ra tam giác SAF vuông tại A
2 2 2 36 2 7
13
a
SF AF SA a a
AF a cosSFA
Chọn B
Câu 9:
Phương pháp:
Trong SCD kẻ DE SC Chứng minh ; ; 6000
120
DEB SBC SCD DE BE
DEB
Cách giải:
Trang 9Ta có: BD SA BD SAC BD SC
BD AC
Trong SCD kẻ DESCSCBDESCBE
CD SA
CD SAD CD SD SCD
CD AD
Ta có: DEBE EBD cân tại E
Nếu DEB600 EBDđềuDEBDa 2
EBD
EO BD DE
cos
2
Chọn A
Câu 10:
Phương pháp:
+) Kẻ OH BC, sử dụng phương pháp xác định góc giữa hai mặt phẳng để xác định góc giữa mặt phẳng
(SBC) và (ABC)
+) Tính tan của góc vừa xác định được
Cách giải:
Trang 10Kẻ OH BCSH BCSHO SBC ; ABC
Ta có:
2 2
6 3
3
a
OA OC BC OB
a OH
OH OB OC
Trong tam giác vuông SHO ta có:
0
OH
Chọn C
Câu 11:
Phương pháp:
Chứng minh SC và AC cùng vuông góc với giao tuyến BC
Cách giải:
2
CE a AB ACBvuông tại C
(trung tuyến ứng với 1 cạnh bằng nửa cạnh ấy)
BC SA
SBC ABCD BC
SC BC
AC BC
SBC ABCD SC AC SCA
(vì SAABCDSA AC SACvuông tại A SCA900)
Xét tam giác vuông ACD có: AC AD2CD2 a 2
SA a SCA
AC a
Chọn D
Câu 12:
Phương pháp:
+) Xác định giao tuyến của hai mặt phẳng (SAD) và (SBC)
Trang 11+) Trong SAE kẻ DF SE
+) Chứng minh DF và BF cùng vuông góc với giao tuyến
Cách giải:
Gọi EADBC
Vì ABCD là nửa lục giác đều nội tiếp đường tròn đường kính AB
nên ADB900 ADDB
Mà SADB
DB SAD DB SE
Trong SAE kẻ DF SE
SE BDF SE BF
Ta có:
(vì BFD900)
Vì DBSADDBDF BDFvuông tại D
Xét tam giác vuông ABD có: BD AB2AD2 4a2a2 a 3
EAB
đều nên AEBEAB2aSE SA2AE2 3a24a2 a 7
D là trung điểm của AE nên 1
2
DF DE SA DE a a a
2 2 3 2 2 2 6
3
a
Vậy
3 2 7
4
2 6 7
a DF cosBFD
Chọn C
Câu 13:
Trang 12Phương pháp:
+) Trong SBC kẻ CFSB F SB, trong SAB kẻ GF SB G AB
+) Chứng minh SAB ; SBC GF CF;
+) Sử dụng định lí Cosin trong tam giác
Cách giải:
Trong SBC kẻ CFSB F SB, trong SAB kẻ
GF SB GAB
Ta có: SC SA2AC2 3a2a2 2aSB
Xét tam giác SBC có:
SB BC SC a a a
cosSBC
1
4
BF BC cosSBC a
a
Ta có:
2 2
2 2
3
tan
SA a
SBA
AB a
a a a
GF BF SBA a BG BF GF
2
a GC
2
2
1
a
cosCFG
Chọn D
Câu 14:
Phương pháp:
Trang 13+) Xác định góc giữa mặt phẳng (SBC) và mặt đáy bằng cách xác định hai đường thẳng lần lượt thuộc hai mặt
và cùng vuông góc với giao tuyến BC
+) Gọi D là trung điểm của SA
+) Chứng minh BDSA bằng cách chứng minh tam giác SAB đều
+) Chứng minh CDSA bằng cách chứng minh tam giác SCA cân tại C
+) Chứng minh SAB ; SAC CD BD;
+) Áp dụng định lí Cosin trong tam giác
Cách giải:
BC SH
Lại có: H là trung điểm của AB mà SHAB nên tam giác SAB cân
tại S
có góc SBA = 600 nên
SAB
đều Gọi D là trung điểm của SA BDSA
SAC SABSA
Ta có:
AC SC SB BC
SAC
cân tại C CDSA
BD CD BC cosBDC
BD CD
Chọn C
Câu 15:
Trang 14Phương pháp:
+) Chứng minh chóp S.ABC là chóp đều
+) Gọi H là tâm tam giác đều ABC SH ABC
+) Chứng minh AJ và CI cùng vuông góc với giao tuyến SH
+) Sử dụng tính chất hai góc nhọn trong tam giác vuông phụ nhau
Cách giải:
Vì SASBSC nên ABBCCA Suy ra chóp S.ABC đều
Gọi H là tâm tam giác đều
ABCSHABCSHCI SH; AJ
Ta có:
(Vì tam giác CHJ vuông tại J nên CHJ 900)
Vì tam giác ABC đều nên trung tuyến CI đồng thời là phân
giácJCH 300
Xét tam giác vuông CHJ có: CHJ 900JCH 900300600
Chọn B
Câu 16:
Phương pháp:
+) Xác định góc giữa (SAM) và (SAN) bằng cách xác định hai đường thẳng lần lượt nằm trong hai mặt phẳng
và cùng vuông góc với giao tuyến SA
+) Sử dụng định lí Pytago tính các đoạn thẳng AM, AN, MN theo a, x, y
+) Áp dụng định lí Pytago đảo chứng minh tam giác AMN vuông
Cách giải:
Trang 15
SAM SAN SA
AM SA
AN SA
SAM SAN AM AN MAN
Ta có:
2
2
2 2 2
Xét tam giác vuông AMN có:
2
2
MN AM AN
x y a a x a a y
a ax ay
x y a
Chọn A
Câu 17:
Phương pháp:
+) Gọi H là tâm của tam giác đều ABCA H' ABC
+) Gọi E là trung điểm của AB, chứng minh ABB A' ' ; ABC HE A E; '
Cách giải:
12
A A A BA Ca ABCđều nên chóp '.A ABC là chóp
đều
Gọi H là tâm của tam giác đều ABCA H' ABC
Gọi E là trung điểm của AB thì HEAB
Lại có: A H' ABCA H' AB
AB A HE AB A E
Ta có:
Trang 16
' '
ABB A ABC AB
HE AB
AE AB
ABB A ABC HE A E A EH
(Vì A HE' vuông tại H A EH' 900)
A H ABC A H CH
a
A H A C HC a a
3 6
a
A H
EH a
Chọn D
Câu 18:
Phương pháp:
+) Gọi H là trung điểm của AB Chứng minh SHABCD
+) Chứng minh AI DH
+) Chứng minh SAI ; ABCD SE DH;
Cách giải:
Gọi H là trung điểm của AB
Vì tam giác SAB vuông cân tại S SH AB
Ta có:
SAB ABCD
SAB ABCD AB SH ABCD
SAB SH AB
Dễ dàng chứng minh được AI DH
Trang 17Ta có:
(Vì SHABCDSHHE SHEvuông tại H
0
90
SEH
Xét tam giác vuông AHD có:
2
a a
HD a
2 2
10 5
2
a AH
HD a
Xét tam giác vuông SAB có: 1
a
5 10
a SH SEH
SE a
Chọn B
Câu 19:
Phương pháp:
+) Xác định góc giữa cạnh bên và mặt đáy
+) Gọi E là trung điểm của AB, chứng minh SAB ; ABCD SE OE;
Cách giải:
Trang 18Gọi O là tâm hình vuông ABCD Vì chóp S.ABCD đều nên
SO ABCD
Ta có OB là hình chiếu của SB lên (ABCD) nên
SB ABCD SB OB SBO SBO
Gọi E là trung điểm của AB
Tam giác SAB cân tại S nên SEAB
(Vì SEO900 )
2
SO OB
2
OE
2
Chọn B
Câu 20:
Phương pháp:
+) Áp dụng định lí Cosin trong tam giác tính HC
+) Áp dụng định lí Pytago đảo chứng minh HACA
+) Chứng minh ABC ; ACC A' ' AH AC; '
+) Sử dụng định lí Pytago tính C’H Chứng minh tam giác C’AH vuông cân
Cách giải:
Trang 19Gọi H là trung điểm của BC Theo giả thiết ta có: C H' ABC
Xét tam giác ABC có:
2
a
cos ACB
Ta có:
AH AC a HC
ACH
vuông tại A (Định lý Pi – ta – go đảo) HACA
Vì C'HABCC H' AC
AC AHC AC AC
Ta có:
' '
'
(Vì C'HABCC H' AH C HA' vuông tại H
0
C AH
C H ABC C H BC
Xét tam giác vuông CC H có: '
2 2
a a a
C H CC HC
C H AH C AH
Chọn C