Vectơ trong không gian và quan hệ vuông góc

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  2. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  3. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D'. Gọi I là trung điểm của BB'. Tính diện tích tam giác IA'C' là ?
    • \(\dfrac{\sqrt{6}}{4}a^2\)
    • \(\dfrac{\sqrt{6}}{2}a^2\)
    • \(\dfrac{\sqrt{3}}{2}a^2\)
    • \(\dfrac{\sqrt{6}}{10}a^2\)
    Hướng dẫn giải:

    01.png
    \(A'I=C'I=\sqrt{a^2+\left(\dfrac{a}{2}\right)^2}=\dfrac{\sqrt{5}}{2}a\).
    \(A'C'=\sqrt{a^2+a^2}=\sqrt{2}a\).
    Gọi H là hình chiếu của I lên A'C'.
    \(A'H=\dfrac{\sqrt{2}a}{2}\).
    \(IH=\sqrt{IA'^2-A'H^2}=\sqrt{\left(\dfrac{\sqrt{5}}{2}a\right)^2-\left(\dfrac{\sqrt{2}a}{2}\right)^2}\)\(=\dfrac{\sqrt{3}}{2}a\).
    Diện tích tam giác IA'C' là:
    \(\dfrac{1}{2}A'C'.IH=\dfrac{1}{2}.\sqrt{2}a.\dfrac{\sqrt{3}}{2}a=\dfrac{\sqrt{6}}{4}a^2\).
     
  4. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho hình chóp S.ABC có \(SA\perp mp\left(ABC\right)\). Chọn câu SAI:
    • \(BC\perp mp\left(SAH\right)\)
    • AH, SK, BC đồng quy
    • \(SC\perp mp\left(BHK\right)\)
    • \(AH\perp\left(SBC\right)\)
    01.png

    Do H là trực tâm của tam giác ABC nên \(AH\perp BC\) mà \(SA\perp BC\) nên \(mp\left(SAH\right)\perp BC\).
    Gọi I là giao điểm của AH với BC thì giao tuyến của mp(SBC) và mp(SAH) là SI.
    Suy ra \(SI\perp BC\).
    K là trực tâm của tam giác SBC nên \(SK\perp BC\).
    Trong mp(SBC) có \(SI\perp BC\) và \(SK\perp BC\) nên S, I, K thẳng hàng.
    Suy ra AH, SK, BC đồng quy.
    Do H và K lần lượt là trọng tâm của tam giác ABC và SAC.
    Vì vậy \(BH\perp SC,BK\perp SC\). Suy ra \(SC\perp mp\left(BHK\right)\).
    \(AH\perp BC\) nhưng chưa thể kết luận được \(AH\perp\left(SBC\right)\).
     
  5. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thoi, SA = SB = SC = SD = a. Chọn mệnh đề sai.
    • \(SO\perp mp\left(ABCD\right)\)
    • \(BD\perp mp\left(SAC\right)\)
    • \(AC\perp mp\left(SBD\right)\)
    • \(SA\perp mp\left(ABCD\right)\)
    Hướng dẫn giải:

    01.png

    Tam giác SAC cân tại S mà O là trung điểm của AC vì vậy \(SO\perp AC\).
    Tam giác SBD cân tại S mà O là trung điểm của BD vì vậy \(SO\perp BD\).
    Suy ra \(SO\perp mp\left(ABCD\right)\).
    Theo tính chất hình thoi \(AC\perp BD\) và \(SO\perp BD\) nên \(BD\perp mp\left(SAC\right)\)..
    Tương tự \(AC\perp mp\left(SBD\right)\).
    Dễ thấy SA và AC không vuông góc với nhau nên \(SA\perp mp\left(ABCD\right)\) không thể xảy ra.
     
  6. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  7. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SA vuông góc với mặt đáy, góc giữa cạnh SB và mặt đáy bằng \(60^o\). Độ dài cạnh SC bằng:
    • \(\sqrt{5}a\)
    • \(\sqrt{3}a\)
    • \(\sqrt{2}a\)
    • \(\dfrac{\sqrt{5}a}{2}\)
    Hướng dẫn giải:

    01.png
    Do SA vuông góc với mặt phẳng đáy nên góc giữa SB và mặt đáy bằng góc giữa SB và AB.
    Suy ra \(\widehat{SBA}=60^o\).
    \(SA=AB.tan\widehat{SBA}=AB.tan60^o=a\sqrt{3}\).
    \(AC^2=\sqrt{a^2+a^2}=\sqrt{2}a\).
    Do \(SA\perp mp\left(ABCD\right)\) nên \(SA\perp AC\).
    Suy ra \(SC=\sqrt{\left(\sqrt{3}a\right)^2+\left(\sqrt{2}a\right)^2}=\sqrt{5}a\).
     
  8. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho hình thoi ABCD có tâm O, \(BD=4a,AC=2a\). Lấy điểm S không thuộc mp(ABCD) sao cho \(SO\perp mp\left(ABCD\right)\). Biết \(tan\widehat{SBO}=\dfrac{1}{2}\). Tính số đo của góc giữa SC và mp(ABCD).
    Kết quả đúng là:
    • \(60^o\)
    • \(30^o\)
    • \(45^o\)
    • \(75^o\)
    Hướng dẫn giải:

    01.png
    \(OC=\dfrac{AC}{2}=a\).
    \(OB=OD=\dfrac{BD}{2}=2a\).
    \(SO=OB.tan\widehat{SBD}=2a.\dfrac{1}{2}=a\).
    \(tan\widehat{OCS}=\dfrac{OS}{OC}=\dfrac{a}{a}=1\).
    Suy ra \(\widehat{OCS}=45^o\).
    Số đo của góc giữa SC và mp(ABCD) bằng \(45^o\).
     
  9. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  10. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Cho tứ diện đều ABCD có cạnh a, gọi (P) là mặt phẳng qua B và vuông góc với AD. Thiết diện của (P) và hình chóp có diện tích bằng:
    • \(\dfrac{\sqrt{2}}{4}a^2\)
    • \(\dfrac{\sqrt{2}}{2}a^2\)
    • \(\dfrac{\sqrt{2}}{6}a^2\)
    • \(\dfrac{\sqrt{2}}{3}a^2\)
    Hướng dẫn giải:

    01.png
    Trong mp(ABD), từ B kẻ \(BI\perp AD\), suy ra I là trung điểm của AD. Ta có \(I\in mp\left(P\right)\).
    Gọi M là trung điểm của BC.
    Do các tam giác ABC và tam giác BCD đều nên \(AM\perp BC,DM\perp BC\).
    Suy ra \(BC\perp mp\left(AMD\right)\). Vì vậy \(BC\perp AD\).
    Vậy \(BC\in mp\left(P\right)\).
    Thiết diện của mp(P) với hình chóp chính là tam giác BCI.
    \(BI=IC=AB.sin60^o=\dfrac{a\sqrt{3}}{2}\).
    \(IM=\sqrt{BI^2-BM^2}=\sqrt{\left(\dfrac{\sqrt{3}}{2}a\right)^2-\left(\dfrac{a}{2}\right)^2}=\dfrac{\sqrt{2}a}{2}\).
    Diện tích tam giác BIM là: \(\dfrac{1}{2}BC.IM=\dfrac{1}{2}.a.\dfrac{\sqrt{2}}{2}a=\dfrac{\sqrt{2}}{4}a^2\).