Khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng

  •   
Câu 41 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a. Cạnh bên SA=a3 và vuông góc với mặt đáy (ABC). Tính khoảng cách d từ A đến mặt phẳng (SBC).

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

Gọi M là trung điểm BC, suy ra AMBCAM=a32.

Gọi K là hình chiếu của A trên SM, suy ra AKSM.         (1)

Ta có {AMBCBCSABC(SAM)BCAK.                (2)

Từ (1) và (2), suy ra AK(SBC) nên d(A;(SBC))=AK.

Trong ΔSAM, có AK=SA.AMSA2+AM2=3a15=a155.

Vậy d(A;(SBC))=AK=a155.

Câu 42 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A, AB=a,AC=a3. Tam giác SBC đều và nằm trong mặt phẳng vuông với đáy. Tính khoảng cách d từ B đến mặt phẳng (SAC).

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 BC, suy ra SHBCSH(ABC).

Gọi K là trung điểm AC, suy ra HKAC.

Kẻ HESK(ESK).(1)

Ta có:{ACHKACSHAC(SHK)ACHE(2)

Từ (1) và (2) HE(SAC)HE=d(H;(SAC))  

Ta có :

BH(SAC)=Cd(B;(SAC))d(H;(SAC))=BCHC=2d(B;(SAC))=2d(H;(SAC))=2HE

Tam giác ABC vuông tại A nên BC=AB2+AC2=a2+3a2=2a

Tam giác SBC đều cạnh 2a nên đường cao SH=2a32=a3  

Lại có HK là đường trung bình của tam giác ABC nên HK=12AB=a2

Vậy d(B;(SAC))=2HE=SH.HKSH2+HK2=2a3913.

Câu 43 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, các cạnh bên của hình chóp bằng nhau và bằng 2a. Tính khoảng cách d từ A đến mặt phẳng (SCD)

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

Gọi O là tâm của đáy, suy ra SO(ABCD).

Ta có

AO(SCD)=Cd(A;(SCD))d(O;(SCD))=ACOC=2d(A;(SCD))=2d(O;(SCD)).

Gọi J là trung điểm CD, suy ra OJCD.

Gọi K là hình chiếu của O trên SJ, suy ra OKSJ(1).

Ta có {CDOJCDSOCD(SOJ)CDOK(2)

Từ (1) và (2) OK(SCD)d(O;(SCD))=OK=SO.OJSO2+OJ2

Ta có : SO=SA2AO2=4a2(a22)2=a142OK=a142.a2(a142)2+(a2)2=a730 

Vậy d(A;(SCD))=2.OK=2a730.

Câu 44 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng 1. Tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy (ABCD). Tính khoảng cách d từ A đến (SCD).

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 H là trung điểm AB, suy ra SHABSH(ABCD).

Gọi E là trung điểm CD; K là hình chiếu vuông góc của H trên SE.

Ta có : HECD,SHCDCD(SHE) CDHK, mà HKSE nên HK(SCD)

Do AH//CD nên d(A;(SCD))=d(H;(SCD)).

Khi đó d(H;(SCD))=HK=SH.HESH2+HE2=37.

Vậy d(A;(SCD))=HK=217.

Câu 45 Trắc nghiệm

Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy bằng 1, cạnh bên hợp với mặt đáy một góc 600. Tính khoảng cách d từ O đến mặt phẳng (SBC).

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 O là tâm hình vuông ABCD ta có SO(ABCD)

OB=12BD=a22,OM=12AB=a2

Xác định 600=^(SB;(ABCD))=^(SB;OB)=^SBO

SO=OB.tan^SBO=62.

Gọi M là trung điểm BC, kẻ OKSM(1).

Ta có : {BCOMBCSOBC(SOM)BCOK(2)

Từ (1) và (2) OK(SBC)d(O;(SBC))=OK.

Tam giác vuông SOM,OK=SO.OMSO2+OM2=4214.

Vậy d(O;(SBC))=OK=4214.

Câu 46 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ACBD có đáy ABCD là hình thang vuông tại AB. Cạnh bên SA vuông góc với đáy, SA=AB=BC=1, AD=2. Tính khoảng cách d từ điểm A đến mặt phẳng (SBD).

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

Trong (ABCD) kẻ AEBD, trong (SAE) kẻ AKSE(1).

Ta có: {BDAEBDSABD(SAE)BDAK(2)

Từ (1) và (2) AK(SBD)d(A;(SBD))=AK.

Tam giác vuông ABD, có AE=AB.ADAB2+AD2=255.

Tam giác vuông SAE, có AK=SA.AESA2+AE2=23.

Vậy d(A;(SBD))=AK=23.

Câu 47 Trắc nghiệm

Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh đáy bằng a và cạnh bên bằng a216. Tính khoảng cách d từ đỉnh 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

Gọi O là tâm của tam giác đều ABC.

Do hình chóp S.ABC đều nên suy ra SO(ABC).

Gọi E là trung điểm BC ta có:

AO(SBC)=Ed(A;(SBC))d(O;(SBC))=AEOE=3d(A;(SBC))=3.d(O;(SBC)).

Trong (SAE) kẻ OKSE(1).

Ta có: {BCAEBCSOBC(SAE)BCOK(2)

Từ (1) và (2) OK(SBC)d(O;(SBC))=OK 

Tính được SO=SA2(23AE)2=21a236(23.a32)2=a2OE = \dfrac{1}{3}AE = \dfrac{1}{3}.\dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{6}.

Tam giác vuông SOE, có OK = \dfrac{{SO.OE}}{{\sqrt {S{O^2} + O{E^2}} }} = \dfrac{a}{4}.

Vậy d\left( {A;\left( {SBC} \right)} \right) = 3OK = \dfrac{{3a}}{4}.

Câu 48 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại AB, AD = 2BC, AB = BC = a\sqrt 3 . Đường thẳng SA vuông góc với mặt phẳng \left( {ABCD} \right). Gọi E là trung điểm của cạnh SC. Tính khoảng cách d từ điểm E đến mặt phẳng \left( {SAD} \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

\begin{array}{l}EC \cap \left( {SAD} \right) = S \Rightarrow \dfrac{{d\left( {E;\left( {SAD} \right)} \right)}}{{d\left( {C;\left( {SAD} \right)} \right)}} = \dfrac{{ES}}{{CS}} = \dfrac{1}{2}\\ \Rightarrow d\left( {E;\left( {SAD} \right)} \right) = \dfrac{1}{2}d\left( {C;\left( {SAD} \right)} \right)\end{array}.

Gọi M là trung điểm AM, suy ra ABCM là hình vuông \Rightarrow CM \bot AD.

Do \left\{ \begin{array}{l}CM \bot AD\\CM \bot SA\end{array} \right. \Rightarrow CM \bot \left( {SAD} \right) \Rightarrow d\left( {C;\left( {SAD} \right)} \right) = CM = AB = a\sqrt 3

Vậy d\left( {E;\left( {SAD} \right)} \right) = \dfrac{1}{2}CM = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}.

Câu 49 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB = a,{\rm{ }}AD = 2a. Cạnh bên SA vuông góc với đáy, góc giữa SD với đáy bằng {60^0}. Tính khoảng cách d từ điểm C đến mặt phẳng \left( {SBD} \right) theo a.

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( {SD,\left( {ABCD} \right)} \right)} = \widehat {\left( {SD,AD} \right)} = \widehat {SDA}SA = AD.\tan \widehat {SDA} = 2a\sqrt 3 .

Gọi O là tâm hình chữ nhật ABCD ta có

\begin{array}{l}CA \cap \left( {SBD} \right) = O\\ \Rightarrow \dfrac{{d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right)}}{{d\left( {A;\left( {SBD} \right)} \right)}} = \dfrac{{CO}}{{AO}} = 1\\ \Rightarrow d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right) = d\left( {A;\left( {SBD} \right)} \right)\end{array}.

Trong (ABCD) kẻ AE \bot BD và trong (SAE) kẻ AK \bot SE\,\,\,\left( 1 \right).

Ta có: \left\{ \begin{array}{l}BD \bot AE\\BD \bot SA\end{array} \right. \Rightarrow BD \bot \left( {SAE} \right) \Rightarrow BD \bot AK\,\,\,\left( 2 \right)

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

Tam giác vuông BAD, có AE = \dfrac{{AB.AD}}{{\sqrt {A{B^2} + A{D^2}} }} = \dfrac{{2a}}{{\sqrt 5 }}.

Tam giác vuông SAE, có AK = \dfrac{{SA.AE}}{{\sqrt {S{A^2} + A{E^2}} }} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}.

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

Câu 50 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AC = 2a,{\rm{ }}BC = a. Đỉnh S cách

đều các điểm A,{\rm{ }}B,{\rm{ }}C. Tính khoảng cách d từ trung điểm M của SC đến mặt phẳng \left( {SBD} \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

Gọi O là trung điểm AC, suy ra O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. (Do tam giác ABC vuông tại B).

Do đỉnh S cách đều các điểm A,{\rm{ }}B,{\rm{ }}C nên SO \bot \left( {ABCD} \right).

Ta có

\begin{array}{l}MC \cap \left( {SBD} \right) = S \Rightarrow \dfrac{{d\left( {M;\left( {SBD} \right)} \right)}}{{d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right)}} = \dfrac{{MS}}{{CS}} = \dfrac{1}{2}\\ \Rightarrow d\left( {M;\left( {SBD} \right)} \right) = \dfrac{1}{2}d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right)\end{array}.

Kẻ CE \bot BD ta có: \left\{ \begin{array}{l}CE \bot BD\\CE \bot SO\end{array} \right. \Rightarrow CE \bot \left( {SBD} \right) \Rightarrow d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right) = CE = \dfrac{{CB.CD}}{{\sqrt {C{B^2} + C{D^2}} }} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}.

Vậy d\left( {M;\left( {SBD} \right)} \right) = \dfrac{1}{2}CE = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{4}.

Câu 51 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a. Tam giác ABC đều, hình chiếu vuông góc H của đỉnh S trên mặt phẳng \left( {ABCD} \right) trùng với trọng tâm của tam giác ABC. Đường thẳng SD hợp với mặt phẳng \left( {ABCD} \right) góc {30^0}. Tính khoảng cách d từ B đến mặt phẳng \left( {SCD} \right) theo a.

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

Tam giác ABC đều cạnh a, H là trọng tâm tam giác nên BH = \dfrac{2}{3}BO = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}

\Rightarrow HD = BD - BH = a\sqrt 3  - \dfrac{{a\sqrt 3 }}{3} = \dfrac{{2a\sqrt 3 }}{3}

Xác định {30^0} = \widehat {\left( {SD;\left( {ABCD} \right)} \right)} = \widehat {\left( {SD;HD} \right)} = \widehat {SDH}SH = HD.\tan \widehat {SDH} = \dfrac{{2a\sqrt 3 }}{3}.\dfrac{1}{{\sqrt 3 }} = \dfrac{{2a}}{3}

Ta có:

\begin{array}{l}BH \cap \left( {SCD} \right) = D \Rightarrow \dfrac{{d\left( {B;\left( {SCD} \right)} \right)}}{{d\left( {H;\left( {SCD} \right)} \right)}} = \dfrac{{BD}}{{HD}} = \dfrac{3}{2}\\ \Rightarrow d\left( {B;\left( {SCD} \right)} \right) = \dfrac{3}{2}.d\left( {H;\left( {SCD} \right)} \right)\end{array}.

Ta có HC \bot AB \Rightarrow HC \bot CD.

Kẻ HK \bot SC\,\,\,\,\left( 1 \right).

Ta có \left\{ \begin{array}{l}CD \bot HC\\CD \bot SH\end{array} \right. \Rightarrow CD \bot \left( {SHC} \right) \Rightarrow CD \bot HK\,\,\,\,\left( 2 \right)

Từ (1) và (2) \Rightarrow HK \bot \left( {SCD} \right) \Rightarrow d\left( {H;\left( {SCD} \right)} \right) = HK

Tam giác vuông SHC, có HK = \dfrac{{SH.HC}}{{\sqrt {S{H^2} + H{C^2}} }} = \dfrac{{\dfrac{{2a}}{3}.\dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}}}{{\sqrt {{{\left( {\dfrac{{2a}}{3}} \right)}^2} + {{\left( {\dfrac{{a\sqrt 3 }}{3}} \right)}^2}} }} = \dfrac{{2a\sqrt {21} }}{{21}}.

Vậy d\left( {B;\left( {SCD} \right)} \right) = \dfrac{3}{2}HK = \dfrac{{a\sqrt {21} }}{7}.

Câu 52 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD, đáy ABCD là hình vuông cạnh a. Hình chiếu vuông góc của S trên mặt phẳng \left( {ABCD} \right) là điểm H trùng với trung điểm của AB, biết SH = a\sqrt 3 . Gọi M là giao điểm của HDAC. Tính khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng \left( {SCD} \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

Xét \Delta HAD, có AC là tia phân giác của góc \widehat {HAD}

\Rightarrow \dfrac{{AH}}{{AD}} = \dfrac{{HM}}{{MD}} = \dfrac{1}{2} \Rightarrow \dfrac{{HD}}{{MD}} = \dfrac{3}{2}.

Ta có \left\{ \begin{array}{l}H,\,M \in HD\\HM \cap \left( {SCD} \right) = D\end{array} \right. \Rightarrow \dfrac{{d\left( {H;\left( {SCD} \right)} \right)}}{{d\left( {M;\left( {SCD} \right)} \right)}} = \dfrac{{HD}}{{MD}} = \dfrac{3}{2}.

Gọi N là trung điểm của CD \Rightarrow HN \bot CD.

Trong (SHN) từ H kẻ HK \bot SN\,\,\,\,\left( 1 \right), K \in SN

Ta có: \left\{ \begin{array}{l}CD \bot HN\\CD \bot SH\end{array} \right. \Rightarrow CD \bot \left( {SHN} \right) \Rightarrow CD \bot HK\,\,\,\left( 2 \right)

Từ (1) và (2) \Rightarrow HK \bot \left( {SCD} \right).

Khi đó d\left( {H;\left( {SCD} \right)} \right) = HK = \dfrac{{SH.HN}}{{\sqrt {S{H^2} + H{N^2}} }} = \dfrac{{a\sqrt 3 .a}}{{\sqrt {{{\left( {a\sqrt 3 } \right)}^2} + {a^2}} }} = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2}

\Rightarrow d\left( {H;\left( {SCD} \right)} \right) = \dfrac{{a\sqrt 3 }}{2} \Rightarrow d\left( {M;\left( {SCD} \right)} \right) = \dfrac{a}{{\sqrt 3 }}.

Câu 53 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD, có đáy ABCD là hình chữ nhật. Cạnh bên SA vuông góc với đáy, SA = AB = aAD = x.a. Gọi E là trung điểm của SC. Tìm x, biết khoảng cách từ điểm E đến mặt phẳng \left( {SBD} \right) bằng h = \dfrac{a}{3}.

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 E \in SC, EC \cap \left( {SBD} \right) = S \Rightarrow \dfrac{{d\left( {E;\left( {SBD} \right)} \right)}}{{d\left( {C;\left( {SBD} \right)} \right)}} = \dfrac{{d\left( {E;\left( {SBD} \right)} \right)}}{{d\left( {A;\left( {SBD} \right)} \right)}} = \dfrac{{ES}}{{CS}} = \dfrac{1}{2}

Từ A kẻ AK \bot BD\left( {K \in BD} \right), kẻ AH \bot SK\,\,\left( {H \in SK} \right)\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right).

Ta có: \left\{ \begin{array}{l}BD \bot AK\\BD \bot SA\end{array} \right. \Rightarrow BD \bot \left( {SAK} \right) \Rightarrow BD \bot AH\,\,\,\,\left( 2 \right)

Từ (1) và (2) \Rightarrow AH \bot \left( {SBD} \right).

\Rightarrow AH = d\left( {A;\left( {SBD} \right)} \right) = 2.d\left( {E;\left( {SBD} \right)} \right) = \dfrac{{2a}}{3}.

\dfrac{1}{{A{H^2}}} = \dfrac{1}{{S{A^2}}} + \dfrac{1}{{A{K^2}}} \Rightarrow AK = \dfrac{{SA.AH}}{{\sqrt {S{A^2} - A{H^2}} }} = \dfrac{{2a}}{{\sqrt 5 }}.

Tam giác ABD vuông tại A, có đường cao AK.

\Rightarrow \dfrac{1}{{A{B^2}}} + \dfrac{1}{{AD{}^2}} = \dfrac{1}{{A{K^2}}} \Leftrightarrow \dfrac{1}{{{a^2}}} + \dfrac{1}{{{a^2}{x^2}}} = \dfrac{5}{{4{a^2}}} \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x > 0\\{x^2} = 4\end{array} \right. \Rightarrow x = 2

Câu 54 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, BC = a. Cạnh bên SA vuông góc với đáy, góc \widehat {SCA} = \widehat {BSC} = {30^0}. Gọi M là trung điểm của CD. Tính khoảng cách từ D đến mặt phẳng \left( {SAM} \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

Đặt AB = x \Rightarrow AC = \sqrt {A{B^2} + B{C^2}}  = \sqrt {{x^2} + {a^2}}  \Rightarrow SA = AC.\tan \widehat {SCA} = \sqrt {\dfrac{{{x^2} + {a^2}}}{3}} .

Ta có : \left\{ \begin{array}{l}BC \bot AB\\BC \bot SA\end{array} \right. \Rightarrow BC \bot \left( {SAB} \right) \Rightarrow BC \bot SB \Rightarrow \Delta SBC vuông tại B,SB = \dfrac{{BC}}{{\tan \widehat {BSC}}} = a\sqrt 3 .

Tam giác SAB vuông tại A,S{A^2} + A{B^2} = S{B^2}.

\Rightarrow \dfrac{{{x^2} + {a^2}}}{3} + {x^2} = 3{a^2} \Leftrightarrow 4{x^2} = 8{a^2} \Leftrightarrow x = a\sqrt 2 .

Kẻ DH \bot AM, ta có \left\{ \begin{array}{l}SA \bot DH\\AM \bot DH\end{array} \right. \Rightarrow DH \bot \left( {SAM} \right).

\Rightarrow d\left( {D;\left( {SAM} \right)} \right) = DH

Xét \Delta AMD vuông tại D, có \dfrac{1}{{D{H^2}}} = \dfrac{1}{{A{D^2}}} + \dfrac{1}{{M{D^2}}} = \dfrac{3}{{{a^2}}}.

\Rightarrow DH = \dfrac{a}{{\sqrt 3 }} \Rightarrow d\left( {D;\left( {SAM} \right)} \right) = \dfrac{a}{{\sqrt 3 }}.

Câu 55 Trắc nghiệm

Cho hình lập phương ABCD,{A^\prime }{B^\prime }{C^\prime }{D^\prime } có cạnh bằng 3a. Khoảng cách từ {A^\prime } đến mặt phẳng (ABCD) 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 A'A \bot \left( {ABCD} \right) \Rightarrow d\left( {A',\left( {ABCD} \right)} \right) = A'A=3a.

Câu 56 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a\sqrt 2 . Cạnh bên SA vuông góc với đáy, SA = 2a.

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 \bot \left( {ABCD} \right) nên AC là hình chiếu của SC lên (ABCD).

Bước 2:

Góc giữa SC và (ABCD) bằng góc giữa SC và AC và bằng \widehat {SCA}

Bước 3: 

AC = a\sqrt 2 .\sqrt 2  = 2a

\tan \widehat {SCA} = \dfrac{{SA}}{{AC}} = 1 \Rightarrow \widehat {SCA} = 45^\circ

Vậy góc giữa SC và (ABCD) là 45^\circ

Câu 57 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a\sqrt 2 . Cạnh bên SA vuông góc với đáy, SA = 2a.

Gọi {\rm{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

\begin{array}{l}DF = EC = \dfrac{{AD}}{2} \Rightarrow \dfrac{{AF}}{{DF}} = 3\\ \Rightarrow d\left( {D,\left( {SCF} \right)} \right) = \dfrac{1}{3}d\left( {A,\left( {SCF} \right)} \right)\end{array}.

Bước 3:

Kẻ AH \bot CF;AK \bot SH

\begin{array}{l}\left. \begin{array}{l} \Rightarrow CF \bot AH\\CF \bot SA\end{array} \right\} \Rightarrow CF \bot \left( {SAH} \right)\\ \Rightarrow CF \bot AK \Rightarrow AK \bot \left( {SCF} \right)\\ \Rightarrow d\left( {A,\left( {SCF} \right)} \right) = AK\end{array}

Bước 4:

\begin{array}{l}\tan \widehat {HFA} = \tan \widehat {CFD} = \dfrac{{DC}}{{DF}} = 2\\ \Rightarrow AH = 2HF\\ \Rightarrow A{H^2} + \dfrac{{A{H^2}}}{4} = A{F^2} = {\left( {\dfrac{3}{2}.a\sqrt 2 } \right)^2}\\ \Rightarrow \dfrac{5}{4}A{H^2} = \dfrac{{9{a^2}}}{2} \Rightarrow A{H^2} = \dfrac{{18{a^2}}}{5}\\\dfrac{1}{{A{K^2}}} = \dfrac{1}{{A{H^2}}} + \dfrac{1}{{S{A^2}}}\\ = \dfrac{5}{{18{a^2}}} + \dfrac{1}{{4{a^2}}} = \dfrac{{19}}{{36{a^2}}}\\ \Rightarrow AK = \dfrac{{6a}}{{\sqrt {19} }}\\ \Rightarrow d\left( {SC,DE} \right) = \dfrac{{2a}}{{\sqrt {19} }}\end{array}

Câu 58 Tự luận

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB = a, AD = 2a. Tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa SC và mặt phẳng \left( {ABCD} \right) bằng {45^0}. Gọi M là trung điểm SD, hãy tính theo a khoảng cách d từ M đến mặt phẳng \left( {SAC} \right).

Đáp án: 

Câu hỏi tự luận
Bạn chưa làm câu này

Đáp án: 

Bước 1: Đổi d\left( {M;\left( {SAC} \right)} \right) sang d\left( {H;\left( {SAC} \right)} \right).

Gọi H là trung điểm AB. Vì \Delta SAB cân tại S nên SH \bot AB.

Ta có: \left\{ \begin{array}{l}\left( {SAB} \right) \cap \left( {ABCD} \right) = AB\\SH \subset \left( {ABCD} \right),\,\,SH \bot AB\end{array} \right. \Rightarrow SH \bot \left( {ABCD} \right).

Gọi K = HD \cap AC. Áp dụng định lí Ta-let ta có \dfrac{{DK}}{{HK}} = \dfrac{{DC}}{{AH}} = 2 \Rightarrow DK = 2HK.

Ta có MD \cap \left( {SAC} \right) = S \Rightarrow \dfrac{{d\left( {M;\left( {SAC} \right)} \right)}}{{d\left( {D;\left( {SAC} \right)} \right)}} = \dfrac{{SM}}{{SD}} = \dfrac{1}{2}

\Rightarrow d\left( {M;\left( {SAC} \right)} \right) = \dfrac{1}{2}d\left( {D;\left( {SAC} \right)} \right)

Lại có DH \cap \left( {SAC} \right) = K nên \dfrac{{d\left( {D;\left( {SAC} \right)} \right)}}{{d\left( {H;\left( {SAC} \right)} \right)}} = \dfrac{{DK}}{{HK}} = 2 \Rightarrow d\left( {D;\left( {SAC} \right)} \right) = 2d\left( {H;\left( {SAC} \right)} \right)

Bước 2: Trong \left( {ABCD} \right) kẻ HE \bot AC\,\,\left( {E \in AC} \right), trong \left( {SHE} \right) kẻ HN \bot SE\,\,\left( {N \in SE} \right), chứng minh HN \bot \left( {SAC} \right)

Do đó d\left( {M;\left( {SAC} \right)} \right) = d\left( {H;\left( {SAC} \right)} \right)

Trong \left( {ABCD} \right) kẻ HE \bot AC\,\,\left( {E \in AC} \right), trong \left( {SHE} \right) kẻ HN \bot SE\,\,\left( {N \in SE} \right) ta có:

\left\{ \begin{array}{l}AC \bot HE\\AC \bot SH\end{array} \right. \Rightarrow AC \bot \left( {SHE} \right) \Rightarrow AC \bot HN\left\{ \begin{array}{l}HN \bot SE\\HN \bot AC\end{array} \right. \Rightarrow HN \bot \left( {SAC} \right) \Rightarrow d\left( {H;\left( {SAC} \right)} \right) = HN

Bước 3: Xác định góc giữa SC\left( {ABCD} \right), từ đó tính SH.

SH \bot \left( {ABCD} \right) nên HC là hình chiếu vuông góc của SC lên \left( {ABCD} \right)

\Rightarrow \angle \left( {SC;\left( {ABCD} \right)} \right) = \angle \left( {SC;HC} \right) = \angle SCH = {45^0}

\Rightarrow \Delta SHC vuông cân tại H \Rightarrow SH = HC = \sqrt {B{C^2} + B{H^2}}  = \sqrt {{{\left( {2a} \right)}^2} + {{\left( {\dfrac{a}{2}} \right)}^2}}  = \dfrac{{a\sqrt {17} }}{2}

Bước 4: Tính d\left( {M;\left( {SAC} \right)} \right)

Ta có: {S_{HAC}} = \dfrac{1}{2}HE.AC = \dfrac{1}{2}{S_{ABC}}

\Rightarrow HE.AC = \dfrac{1}{2}.AB.BC

\Rightarrow HE = \dfrac{{\dfrac{1}{2}.AB.BC}}{{AC}} = \dfrac{{\dfrac{1}{2}.a.2a}}{{\sqrt {{a^2} + {{\left( {2a} \right)}^2}} }} = \dfrac{a}{{\sqrt 5 }}

Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông SHE ta có:

Nên HN = \dfrac{{SH.HE}}{{\sqrt {S{H^2} + H{E^2}} }} = \dfrac{{\dfrac{{a\sqrt {17} }}{2}.\dfrac{a}{{\sqrt 5 }}}}{{\sqrt {\dfrac{{17{a^2}}}{4} + \dfrac{{{a^2}}}{5}} }} = \dfrac{{a\sqrt {1513} }}{{89}}

Vậy d\left( {M;\left( {SAC} \right)} \right) = \dfrac{{a\sqrt {1513} }}{{89}}.

Câu 59 Tự luận

Cho tứ diện OABC có ba cạnh OA,\,\,OB,\,\,OC đôi một vuông góc với nhau. Biết khoảng cách từ điểm O đến các đường thẳng BC,\,\,CA,\,\,AB lần lượt là a,\,\,a\sqrt 2 ,\,\,a\sqrt 3 . Khoảng cách từ điểm O đến mặt phẳng \left( {ABC} \right)\dfrac{{2a\sqrt {m} }}{{11}}. Tìm m.

Đáp án:

Câu hỏi tự luận
Bạn chưa làm câu này

Đáp án:

Bước 1: Kẻ OM \bot AC\,\,\left( {M \in AC} \right), ON \bot AB\,\,\left( {N \in AB} \right), OP \bot BC\,\,\left( {P \in BC} \right).

Kẻ OM \bot AC\,\,\left( {M \in AC} \right), ON \bot AB\,\,\left( {N \in AB} \right), OP \bot BC\,\,\left( {P \in BC} \right).

Khi đó ta có OP = a,\,\,OM = a\sqrt 2 ,\,\,ON = a\sqrt 3 .

Bước 2: Trong \left( {OCN} \right) kẻ OH \bot CN\,\,\left( {H \in CN} \right), chứng minh OH \bot \left( {ABC} \right).

Trong \left( {OCN} \right) kẻ OH \bot CN\,\,\left( {H \in CN} \right) ta có:

\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}AB \bot ON\\AB \bot OC\end{array} \right. \Rightarrow AB \bot \left( {OCN} \right) \Rightarrow AB \bot OH\\\left\{ \begin{array}{l}OH \bot AB\\OH \bot CN\end{array} \right. \Rightarrow OH \bot \left( {ABC} \right) \Rightarrow d\left( {O;\left( {ABC} \right)} \right) = OH\end{array}

Bước 3: Sử dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông để tính khoảng cách.

Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông ta có: \dfrac{1}{{O{H^2}}} = \dfrac{1}{{O{C^2}}} + \dfrac{1}{{O{N^2}}} = \dfrac{1}{{O{A^2}}} + \dfrac{1}{{O{B^2}}} + \dfrac{1}{{O{C^2}}}

Lại có

\begin{array}{l}\dfrac{1}{{O{M^2}}} = \dfrac{1}{{O{A^2}}} + \dfrac{1}{{O{C^2}}};\,\,\dfrac{1}{{O{N^2}}} = \dfrac{1}{{O{A^2}}} + \dfrac{1}{{O{B^2}}};\,\,\dfrac{1}{{O{P^2}}} = \dfrac{1}{{O{B^2}}} + \dfrac{1}{{O{C^2}}}\\ \Rightarrow \dfrac{1}{{O{M^2}}} + \dfrac{1}{{O{N^2}}} + \dfrac{1}{{O{P^2}}} = 2\left( {\dfrac{1}{{O{A^2}}} + \dfrac{1}{{O{B^2}}} + \dfrac{1}{{O{C^2}}}} \right)\\ \Rightarrow \dfrac{1}{{O{A^2}}} + \dfrac{1}{{O{B^2}}} + \dfrac{1}{{O{C^2}}} = \dfrac{1}{2}\left( {\dfrac{1}{{O{M^2}}} + \dfrac{1}{{O{N^2}}} + \dfrac{1}{{O{P^2}}}} \right)\\ \Rightarrow \dfrac{1}{{O{A^2}}} + \dfrac{1}{{O{B^2}}} + \dfrac{1}{{O{C^2}}} = \dfrac{1}{2}\left( {\dfrac{1}{{2{a^2}}} + \dfrac{1}{{3{a^2}}} + \dfrac{1}{{{a^2}}}} \right) = \dfrac{{11}}{{12{a^2}}}\\ \Rightarrow \dfrac{1}{{O{H^2}}} = \dfrac{{11}}{{12{a^2}}} \Rightarrow OH = \dfrac{{2a\sqrt {33} }}{{11}}\end{array}

=> d\left( {O;\left( {ABC} \right)} \right) = \dfrac{{2a\sqrt {33} }}{{11}}.

Vậy m=33.

Câu 60 Trắc nghiệm

Cho hình chóp S . A B C D có đáy A B C D là hình thoi cạnh a . Tam giác A B C đều, hình chiếu vuông góc H của đỉnh S trên mặt phẳng (A B C D) trùng với trọng tâm của tam giác A B C. Đường thẳng S D hợp với mặt phẳng (A B C D) một góc 30^{\circ}. Tính khoảng cách d từ B đến mặt phẳng (S C D) theo a

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng:

d=\dfrac{ a \sqrt{21}}{7}

Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng:

d=\dfrac{ a \sqrt{21}}{7}

Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng:

d=\dfrac{ a \sqrt{21}}{7}

Bước 1: Gọi O=A C \cap B D. Tính BO, CH, HD theo a.

Gọi O=A C \cap B D

Ta có \Delta A B C dều cạnh aH là trọng tâm \Rightarrow B O=\dfrac{a \sqrt{3}}{2}, C H=\dfrac{a \sqrt{3}}{3}, H D=\dfrac{4}{3} B O=\dfrac{2 a \sqrt{3}}{3}

Bước 2: Tính SH theo a.

Mặt khác, (\widehat{S D,(A B C D)})=\widehat{S D H}=30^{\circ}

 

\Rightarrow S H=H D \cdot \tan \widehat{S D H}=\dfrac{2 a}{3}

Lại có C H \perp A B \Rightarrow C H \perp C D

Bước 3: Kẻ H K \perp S C(K \in S C). Chứng minh HK \bot CD

Kẻ H K \perp S C(K \in S C).

Ta có:

\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{SH \bot CD}\\{CH \bot CD}\end{array}} \right. \Rightarrow CD \bot (SHC) \Rightarrow HK \bot CD \Rightarrow HK \bot (SCD)

Bước 4: Tính d\left( {B,\left( {SCD} \right)} \right)

\Rightarrow d(H,(SCD)) = HK = \dfrac{{SH.HC}}{{\sqrt {S{H^2} + H{C^2}} }} = \dfrac{{2a\sqrt {21} }}{{21}}

\dfrac{{d(H,(SCD))}}{{d(B,(SCD))}} = \dfrac{{HD}}{{BD}} = \dfrac{2}{3} \Rightarrow {d{(B,(SCD))}} = \dfrac{{a\sqrt {21} }}{7}