Khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng

  •   
Câu 21 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại AD; AB=AD=2a, DC=a. Điểm I là trung điểm đoạn AD, mặt phẳng (SIB)(SIC) cùng vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Mặt phẳng (SBC) tạo với mặt phẳng (ABCD) một góc 60. Tính khoảng cách từ D đến (SBC) theo a.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có {(SIB)(ABCD)(SIC)(ABCD)(SIB)(SIC)=SISI(ABCD).

Trong mp(ABCD), kẻ IHBC thì BC(SIH) (^(SBC),(ABCD))=^SHI.

Mặt khác:

SIBC=SABCDSICDSIAB SIBC=12AD(AB+CD)12ID.DC12IA.AB SIBC=3a22.

Lại có SIBC=12IH.BC IH=2SIBCBC IH=2SIBCAB2+DE2IH=3a5.

Tam giác SHI vuông tại ISI=IH.tan60=3a35SH=6a5.

Gọi E là trung điểm cạnh ABF là giao điểm của DFIH

BCDF là hình bình hành nên DF//BC d(D,(SBC))=d(F,(SBC))=KF.

Hai tam giác DFIDAE đồng dạng nên IF=DI.AEDE=a5 FH=2a5.

Hai tam giác HKFHIS đồng dạng nên KF=SI.HFSH=a155.

Vậy d(D,(SBC))=a155.

Câu 22 Trắc nghiệm

Cho hình lăng trụ đứng ABCABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại BAB=4 (tham khảo hình bên). Khoảng cách từ C đến mặt phẳng (ABBA) bằng

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có

CBBBCBAB}CB(ABBA)

Vậy d(C;(ABBA))=CB=AB=4

Câu 23 Trắc nghiệm

Đề thi THPT QG 2019 – mã đề 104

Cho hình chóp Oxy có đáy là hình vuông cạnh a, mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy (minh họa như hình vẽ bên).

Khoảng cách từ B đến mặt phẳng (SAC) bằng

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Gọi H là trung điểm của ABSHAB (do tam giác SAB đều).

Ta có {(SAB)(ABCD)(SAB)(ABCD)=AB(SAB)SHABSH(ABCD).

Ta có BH(SAC)=Ad(B;(SAC))d(H;(SAC))=BAHA=2 d(B;(SAC))=2d(H;(SAC)).

Gọi O=ACBD, gọi E là trung điểm của OA.

ABCD là hình vuông nên ACBD. Mà HE//OBHE//BD (HE là đường trung bình của tam giác OAB) HEAC.

Ta có {ACSH(SH(ABCD))ACHE(cmt)AC(SHE).

Trong (SHE) kẻ HKSE(KSE) ta có {HKSEHKAC(AC(SHK))HK(SAC).

Ta có HE=12OB=14BD=a24; SH=a32.

Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông SHE có: HK=SH.HESH2+HE2=a24.a322a216+3a24=a2114.

Vậy d(B;(SAC))=2HK=a217.

Câu 24 Trắc nghiệm

Cho hình chóp tam giác đều S.ABCSA=2a,AB=3a. Gọi M là trung điểm SC. Tính khoảng cách từ M  đến mặt phẳng  (SAB).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Gọi D là trung điểm của AB,H là trọng tâm tam giác ABC.

Khi đó SH(ABC) do S.ABC là hình chóp đều.

Kẻ HKSD tại K.

Ta có {ABCD(doΔABCdeu)ABSH(doSH(ABC))AB(SDC)ABHK

HKSDHK(SAB) tại Kd(H,(SAB))=HK

+) Vì tam giác ABC đều cạnh 3a nên

CD=32.3a=33a2HD=13CD=32a;HC=23CD=3a

S.ABC là chóp đều nên SC=SA=2a .

Xét tam giác SHC vuông tại C, theo định lý Pytago ta có SH=SC2HC2=4a23a2=a.

+) Xét tam giác SHD vuông tại H, ta có 1HK2=1SH2+1HD2=1a2+134a2=73a2HK=a217

+) Ta có d(C,(SAB))d(H,(SAB))=CDHD=3d(C;(SAB))=3.d(H;(SAB))=3a217.

Lại có d(M,(SAB))d(C,(SAB))=MACA=12d(M;(SAB))=12.d(C;(SAB))=3a2114

Câu 25 Trắc nghiệm

Đề thi THPT QG – 2021 lần 1– mã 104

Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác vuông cân tại B, AB=4aSA vuông góc với mặt phẳng đáy. Khoảng cách từ C đến mặt phẳng (SAB) bằng

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Ta có: {CBABCBSACB(SAB)

Do đó d(C,(SAB))=BC=AB=4a (do tam giác ABC vuông cân tại B)

Câu 26 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thoi cạnh a, ^BAD=600,SA=a và SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Khoảng cách từ B đến mặt phẳng (SCD) bằng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Ta có : AB//(SCD) d(B;(SCD))=d(A;(SCD))=d

Kẻ AHCD;AKSH

{CDSACDAH

CD(SAH)CDAKAK(SCD)

d(B;(SCD))=d=AK

Xét ΔAHD vuông tại H,^ADH=600 ta có : AH=AD.sin600=a32

Áp dụng hệ thức lượng trong ΔSAH vuông tại A có đường cao AK ta có :

AK=SA.AHSA2+AH2=a.a32a2+3a24=a217=d

Câu 27 Trắc nghiệm

Đề thi THPT QG - 2021 - mã 101

Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác vuông cân tại B,AB=2aSA vuông góc với mặt phẳng đáy. Khoảng cách từ Cđến mặt phẳng (SAB)bằng

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Nhận thấy {BCABBCSA(doSA(ABC)) BC(SAB).

d(C;(SAB))=BC.

ΔABC là tam giác vuông cân tại B BC=AB=2a.

 

d(C;(SAB))=2a.

Câu 28 Trắc nghiệm

Gọi E là trung điểm của BC. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng DE và SC.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Bước 1:

Kẻ CF||DE ( F thuộc AD).

=> DE||(SCF)

Bước 2:

=>d(DE,SC)=d(DE,(SCF))=d(D,(SCF)).

ECFD là hình bình hành nên

DF=EC=AD2AFDF=3d(D,(SCF))=13d(A,(SCF)).

Bước 3:

Kẻ AHCF;AKSH

CFAHCFSA}CF(SAH)CFAKAK(SCF)d(A,(SCF))=AK

Bước 4:

tan^HFA=tan^CFD=DCDF=2AH=2HFAH2+AH24=AF2=(32.a2)254AH2=9a22AH2=18a251AK2=1AH2+1SA2=518a2+14a2=1936a2AK=6a19d(SC,DE)=2a19

Câu 29 Trắc nghiệm

Tính góc giữa SC và mặt phẳng (ABCD).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Bước 1:

SA(ABCD) nên AC là hình chiếu của SC lên (ABCD).

Bước 2:

Góc giữa SC và (ABCD) bằng góc giữa SC và AC và bằng ^SCA

Bước 3: 

AC=a2.2=2a

tan^SCA=SAAC=1^SCA=45

Vậy góc giữa SC và (ABCD) là 45

Câu 30 Trắc nghiệm

Cho hình lập phương ABCD.MNPQ cạnh bằng a. Tính khoảng cách từ điểm  A  đến mặt phẳng (CNQ).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Gắn hệ trục tọa độ với MO;MNOx;MAOy;MQOz

Coi hình lập phương cạnh bằng 1. Khi đó ta có M(0;0;0);N(1;0;0);A(0;1;0);Q(0;0;1);C(1;1;1)

Ta có NC=(0;1;1);NQ=(1;0;1)[NC;NQ]=(1;1;1)

Mặt phẳng (CNQ) đi qua C;N;Q nên nhận n=[NC;NQ]=(1;1;1) làm 1 VTPT.

Phương trình (CNQ):1(x1)y+z=0xy+z1=0

Khoảng cách cần tìm là d(A;(CNQ))=|01+01|12+(1)2+12=233

Câu 31 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SA(ABCD)SA=2a (tham khảo hình vẽ dưới)

Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (SBD) bằng

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có: {BDACBDSABD(SAC).

Trong (SAC) kẻ AHSO(HSO) ta có: {AHSOAHBDAH(SBD)d(A,(SBD))=AH.

Vì ABCD là hình vuông cạnh a nên AO=12AC=a22.

Xét tam giác vuông SAO có: AH=SA.AOSA2+AO2=2a.a224a2+a22=2a3.

Vậy d(A,(SBD))=2a3.

Câu 32 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCSA(ABC), tam giác ABC vuông tại B,SA=BC=a,AC=2a. Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (SBC) là

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Bước 1: Kẻ AH vuông góc với SB. Chứng minh AH=d(A,(SBC))

Kẻ AH vuông góc với SB.

Ta có:

SA(ABC)=>SABCBCAB}BC(SAB)BCAHAHSBAH(SBC)

\Rightarrow AH = d\left( {A,\left( {SBC} \right)} \right)

Bước 2: Tính AH

Xét tam giác vuông ABC có: AB = \sqrt {A{C^2} - B{C^2}}  = a\sqrt 3

Xét tam giác vuông SAB có:

\dfrac{1}{{A{H^2}}} = \dfrac{1}{{S{A^2}}} + \dfrac{1}{{A{B^2}}} = \dfrac{1}{{{a^2}}} + \dfrac{1}{{3{a^2}}} = \dfrac{4}{{3{a^2}}}

\Rightarrow AH = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}

Câu 33 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCDSA \bot \left( {ABCD} \right)), đáyABCD là hình chữ nhật. BiếtSA = a,AD = 2a,AB = a\sqrt 3 \,. Khoảng cách từ điểm B đến mặt phẳng\left( {SCD} \right) bằng

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Bước 1:

 Kẻ AH \bot SD

\left. \begin{array}{l}CD \bot AD\\CD \bot SA\end{array} \right\} \Rightarrow CD \bot \left( {SAD} \right)

\Rightarrow CD \bot AH

 Mà AH \bot SD nên AH \bot \left( {SCD} \right)

\Rightarrow AH = d\left( {A,\left( {SCD} \right)} \right)

AB//CD \Rightarrow AB//\left( {SCD} \right)

Bước 2:

\Rightarrow d\left( {B,\left( {SCD} \right)} \right) = d\left( {A,\left( {SCD} \right)} \right) = AH

Bước 3:

Xét tam giác vuông SAD có đường cao AH, ta có:

\begin{array}{l}\dfrac{1}{{A{H^2}}} = \dfrac{1}{{S{A^2}}} + \dfrac{1}{{A{D^2}}}\\ = \dfrac{1}{{{a^2}}} + \dfrac{1}{{4{a^2}}} = \dfrac{5}{{4{a^2}}}\\ \Rightarrow AH = \dfrac{{2a\sqrt 5 }}{5}\end{array}

Câu 34 Trắc nghiệm

Đề thi THPT QG - 2021 - mã 102

Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác vuông cân tại C,\,\,\,AC = 3aSA vuông góc với mặt phẳng đáy. Khoảng cách từ B đến mặt phẳng \left( {SAC} \right) bằng

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Ta có: \left\{ \begin{array}{l}BC \bot AC\\BC \bot SA\end{array} \right. \Rightarrow BC \bot \left( {SAC} \right)

 

Suy ra d\left( {B,\left( {SAC} \right)} \right) = BC = 3a

Câu 35 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác cạnh BC = a,\,\,AC = 2a\sqrt 2 , góc \widehat {ACB} = {45^0}. Cạnh bên SB vuông góc với mặt phẳng (ABC). Tính khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (SBC).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Từ A kẻ AH vuông góc với BC,\,\,H \in BC  (1)

Ta có SB vuông góc với \left( {ABC} \right) \Rightarrow SB \bot AH\,\,\,\left( 2 \right)

Từ (1), (2)  suy ra AH \bot \left( {SBC} \right) \Rightarrow d\left( {A;\left( {SBC} \right)} \right) = AH.

Tam giác AHC vuông tại H, có \sin \widehat {HCA} = \dfrac{{AH}}{{AC}}.

\Rightarrow AH = \sin \widehat {HAC}.AC = \sin {45^0}.AC = 2a\sqrt 2 .\dfrac{{\sqrt 2 }}{2} = 2a.

Câu 36 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật có AB = a\sqrt 2 . Cạnh bên SA = 2a và vuông góc với mặt đáy \left( {ABCD} \right). Tính khoảng cách d từ D đến mặt phẳng \left( {SBC} \right).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Do AD // BC nên d\left( {D;\left( {SBC} \right)} \right) = d\left( {A;\left( {SBC} \right)} \right).

Gọi K là hình chiếu của A trên SB, suy ra AK \bot SB\,\,\,\left( 1 \right).

Ta có: \left\{ \begin{array}{l}BC \bot SA\\BC \bot AB\end{array} \right. \Rightarrow BC \bot \left( {SAB} \right) \Rightarrow BC \bot AK\,\,\,\,\,\left( 2 \right)

Từ (1) và (2) \Rightarrow AK \bot \left( {SBC} \right)  

Khi d\left( {A;\left( {SBC} \right)} \right) = AK = \dfrac{{SA.AB}}{{\sqrt {S{A^2} + A{B^2}} }} = \dfrac{{2a\sqrt 3 }}{3}.

Câu 37 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thang vuông tại AB, AD = a, AB = 2a, BC = 3a, SA = 2a, H là trung điểm cạnh AB, SH là đường cao của hình chóp S.ABCD. Tính khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng \left( {SCD} \right).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có SH = a\sqrt 3 ;HC = a\sqrt {10} ; HD = a\sqrt 2 ; DC = a\sqrt 8 \Rightarrow H{C^2} = H{D^2} + D{C^2}

Vậy tam giác HDC vuông tại D.

Gọi M là trung điểm của CD.

Ta có: \dfrac{{d\left( {A;\left( {SCD} \right)} \right)}}{{d\left( {H;\left( {SCD} \right)} \right)}} = \dfrac{{OA}}{{OH}} = \dfrac{{AD}}{{HM}} = \dfrac{{2AD}}{{AD + BC}} = \dfrac{1}{2}

\Rightarrow d\left( {A;\left( {SCD} \right)} \right) = \dfrac{1}{2}.d\left( {H;\left( {SCD} \right)} \right) = \dfrac{1}{2}.HK

Trong đó K là hình chiếu vuông góc của H lên SD. Ta có:

\dfrac{1}{{H{K^2}}} = \dfrac{1}{{H{D^2}}} + \dfrac{1}{{H{S^2}}} = \dfrac{1}{{2{a^2}}} + \dfrac{1}{{3{a^2}}} = \dfrac{5}{{6{a^2}}}

\Rightarrow HK = \dfrac{{a\sqrt 6 }}{{\sqrt 5 }} \Rightarrow d\left( {A;\left( {SCD} \right)} \right) = \dfrac{{a\sqrt 6 }}{{2\sqrt 5 }} = \dfrac{{a\sqrt {30} }}{{10}}.

Câu 38 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a. Cạnh bên SA vuông góc với đáy, SB hợp với mặt đáy một góc 60^\circ . Tính khoảng cách d từ điểm D đến mặt phẳng \left( {SBC} \right).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Xác định

{60^0} = \widehat {\left( {SB;\left( {ABCD} \right)} \right)} = \widehat {\left( {SB;AB} \right)} = \widehat {SBA} \Rightarrow SA = AB.\tan \widehat {SBA} = a\sqrt 3 .

Ta có AD\parallel BC \Rightarrow AD\parallel \left( {SBC} \right) \Rightarrow d\left( {D;\left( {SBC} \right)} \right) = d\left( {A,\left( {SBC} \right)} \right)

Kẻ AK \bot SB\,\,\,\,\left( 1 \right).

Ta có: \left\{ \begin{array}{l}BC \bot SA\\BC \bot AB\end{array} \right. \Rightarrow BC \bot \left( {SAB} \right) \Rightarrow BC \bot AK\,\,\,\,\,\left( 2 \right)

Từ (1) và (2) \Rightarrow AK \bot \left( {SBC} \right)

Khi đó d\left( {A;\left( {SBC} \right)} \right) = AK = \dfrac{{SA.AB}}{{\sqrt {S{A^2} + A{B^2}} }} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}.

Vậy d\left( {D;\left( {SBC} \right)} \right) = AK = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}.

Câu 39 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông tâm O, cạnh a. Cạnh bên SA = \dfrac{{a\sqrt {15} }}{2} và vuông góc với mặt đáy \left( {ABCD} \right). Tính khoảng cách d từ O đến mặt phẳng \left( {SBC} \right).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Ta có : OA \cap \left( {SBC} \right) = C \Rightarrow \dfrac{{d\left( {O;\left( {SBC} \right)} \right)}}{{d\left( {A;\left( {SBC} \right)} \right)}} = \dfrac{{OC}}{{AC}} = \dfrac{1}{2}

Do đó d\left( {O;\left( {SBC} \right)} \right) = \dfrac{1}{2}d\left( {A;\left( {SBC} \right)} \right).

Gọi K là hình chiếu của A trên SB \Rightarrow AK \bot SB\,\,\,\left( 1 \right).

Ta có: \left\{ \begin{array}{l}BC \bot SA\\BC \bot AB\end{array} \right. \Rightarrow BC \bot \left( {SAB} \right) \Rightarrow BC \bot AK\,\,\,\,\,\left( 2 \right)

Từ (1) và (2) \Rightarrow AK \bot \left( {SBC} \right) \Rightarrow d\left( {A;\left( {SBC} \right)} \right) = AK 

Tam giác vuông SAB, có AK = \dfrac{{SA.AB}}{{\sqrt {S{A^2} + A{B^2}} }} = \dfrac{{a\sqrt {285} }}{{19}}.

Vậy d\left( {O;\left( {SBC} \right)} \right) = \dfrac{1}{2}AK = \dfrac{{a\sqrt {285} }}{{38}}.

Câu 40 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a, SA vuông góc với mặt phẳng \left( {ABC} \right); góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng \left( {ABC} \right) bằng {60^0}. Gọi M là trung điểm của cạnh AB. Tính khoảng cách d từ B đến mặt phẳng \left( {SMC} \right).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

{60^0} = \widehat {\left( {SB;\left( {ABC} \right)} \right)}

= \widehat {\left( {SB;AB} \right)} = \widehat {SBA};

SA = AB.\tan \widehat {SBA} = a.\sqrt 3  = a\sqrt 3 .

Do M là trung điểm của cạnh AB nên d\left( {B;\left( {SMC} \right)} \right) = d\left( {A;\left( {SMC} \right)} \right).

Trong (SAB) kẻ AK \bot SM\,\,\,\left( 1 \right).

Ta có : \left\{ \begin{array}{l}CM \bot AB\\CM \bot SA\end{array} \right. \Rightarrow CM \bot \left( {SAB} \right) \Rightarrow CM \bot AK\,\,\,\,\left( 2 \right)

Từ (1) và (2) \Rightarrow AK \bot \left( {SCM} \right) \Rightarrow d\left( {A;\left( {SMC} \right)} \right) = AK.

Tam giác vuông SAM, có AK = \dfrac{{SA.AM}}{{\sqrt {S{A^2} + A{M^2}} }} = \dfrac{{a\sqrt {39} }}{{13}}.

Vậy d\left( {B;\left( {SMC} \right)} \right) = AK = \dfrac{{a\sqrt {39} }}{{13}}.