h c cÙng vietjack y trần xuân trườ · -tìm mặt phẳng qua o và vuông góc với ....
TRANSCRIPT
HỌC CÙNG VIETJACK Thầy Trần Xuân Trường – facebook/instagram : xuantruong.teacher
Đăng ký học tại http:// khoahoc.vietjack.com youtube: Học cùng Vietjack
KHOẢNG CÁCH – GÓC TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN CỔ ĐIỂN
A. KIẾN THỨC CƠ BẢN
① Khoảng cách từ một điểm đến một đường thẳng
Khoảng cách từ điểm đến đường thẳng là ,
với là hình chiếu của trên đường thẳng .
Kí hiệu: .
② Khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng.
Khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng là , với
là hình chiếu của trên mặt phẳng .
Kí hiệu: .
③ Khoảng cách giữa hai đường thẳng song song.
Khoảng cách giữa hai đường thẳng song song là khoảng
cách từ một điểm bất kì thuộc đường này đến đường kia.
④ Khoảng cách giữa đường thẳng và mặt phẳng song song.
Khoảng cách giữa đường thẳng và mặt phẳng song song với
nhau là khoảng cách từ một điểm bất kì thuộc đường đến
mặt phẳng :
⑤ Khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song.
Khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song là khoảng cách từ
một điểm bất kì của mặt phẳng này đến mặt phẳng kia.
⑥ Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau.
- Đường thẳng c cắt hai đường thẳng và cùng vuông góc với mỗi đường thẳng ấy gọi
là đƣờng vuông góc chung của . gọi là đoạn vuông góc chung của .
- Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau là độ dài đoạn vuông góc chung của hai
đường thẳng đó.
B. KỸ NĂNG CƠ BẢN
1. Khoảng cách từ một điểm đến đường thẳng, mặt phẳng
a. Khoảng cách từ điểm đến đường thẳng cho trước
M a MH
H M a
,d M a MH
M MH
H M
,d M MH
, ,d a b d M b MH M a
a
M a
, ,d a d M MH M a
, , A, ,d d a d AH a A a
,a b
,a b IJ ,a b
M d
a
b
c
J
Ia
bJ
I
H
M
M
Ha
M
Ha
b
M
H
a
AB
H K
a
HỌC CÙNG VIETJACK Thầy Trần Xuân Trường – facebook/instagram : xuantruong.teacher
Đăng ký học tại http:// khoahoc.vietjack.com youtube: Học cùng Vietjack
Các bước thực hiện:
Bước 1. Trong mặt phẳng hạ với .
Bước 2. Thực hiện việc xác định độ dài dựa trên hệ thức lượng trong tam giác, tứ giác,
đường tròn, …
Chú ý:
Nếu tồn tại đường thẳng qua và song song với thì:
.
Nếu , thì: .
b. Khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng
Các bước thực hiện:
Bước 1. Tìm hình chiếu của lên .
- Tìm mặt phẳng qua O và vuông góc với .
- Tìm .
- Trong mặt phẳng , kẻ tại H.
H là hình chiếu vuông góc của O lên .
Bước 2. Khi đó là khoảng cách từ O đến .
Chú ý:
Chọn mặt phẳng sao cho dễ tìm giao tuyến với .
Nếu đã có đường thẳng thì kẻ cắt tại H.
Nếu thì: .
Nếu cắt tại I thì:
2. Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau
Đoạn vuông góc chung của hai đường thẳng chéo nhau
Trường hợp a b:
- Dựng mặt phẳng chứa a và vuông góc với b tại B.
- Trong dựng BA a tại A.
là đoạn vuông góc chung.
Trường hợp a và b không vuông góc với nhau.
Cách 1: (Hình a)
- Dựng mp chứa a và song song với b.
- Lấy điểm M tùy ý trên b dựng MM () tại M
,M d MH d H d
MH
a A d
, ,d M d d A d AK A d
MA d I,
,
d M d MI
AId A d
O
H O
OH
OH
d / /Ox d
//OA , ,d O d A
OAO,
,
d OI
AId A
,a b
AB
M
Ha
a M A
Kd
A
Kd
I H
M
O
H
H
O d
H
O A
K
H
O
A
KI
b
aB
A
(Hình a)
A
B M
M'
a
b
b'
HỌC CÙNG VIETJACK Thầy Trần Xuân Trường – facebook/instagram : xuantruong.teacher
Đăng ký học tại http:// khoahoc.vietjack.com youtube: Học cùng Vietjack
- Từ M dựng b// b cắt a tại A.
- Từ A dựng cắt b tại B.
AB là đoạn vuông góc chung.
Cách 2: (Hình b)
- Dựng mặt phẳng tại O, cắt b tại I
- Dựng hình chiếu vuông góc b của b lên
- Trong mp , vẽ OH b tại H.
- Từ H dựng đường thẳng song song với a cắt b tại B
- Từ B dựng đường thẳng song song với cắt a tại A.
AB là đoạn vuông góc chung.
Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau
Cách 1. Dùng đường vuông góc chung:
- Tìm đoạn vuông góc chung AB của .
-
Cách 2. Dựng mặt phẳng chứa a và song song với b. Khi đó:
Cách 3. Dựng 2 mặt phẳng song song và lần lượt chứa a và b. Khi đó:
3. Phƣơng pháp tọa độ trong không gian
a) Phương trình mặt phẳng đi qua 3 điểm :
+ Mặt phẳng đi qua điểm có vtpt có dạng:
+ Khoảng cách từ một điểm đến mặt phẳng :
Công thức tính nhanh:
b) Khoảng cách giữa hai đường chéo nhau là:
c) Góc giữa hai đường thẳng theo công thức:
d) Góc giữa hai mặt phẳng và :
có vecto pháp tuyến ; có vtpt , khi đó:
//AB MM
a
OH
,a b
,a b
,d a b AB
, ,d a b d b
, ,d a b d
MNP ; y ; ,N ;y ; ,P ;y ;M M M N N N P P P
M x z x z x z
MNP ; y ;M M M
M x z A;B;Cn MN MP
0 z 0M M M
A x x B y y C z z Ax By C D
; y ;I I I
I x z MNP
2 2 2,( ) I I I
Ax By Cz DIH d I MNP
A B C
.,( )
MN MP MId I MNP
MN MP
,AB CD.
,AB CD AC
d AB CDAB CD
,AB CD.
cos ,.
ABCDAB CD
AB CD
ABC MNP
ABC1n AB AC MNP
2n MN MP
(Hình b)
b'
a bA
O
I H
B
HỌC CÙNG VIETJACK Thầy Trần Xuân Trường – facebook/instagram : xuantruong.teacher
Đăng ký học tại http:// khoahoc.vietjack.com youtube: Học cùng Vietjack
e) Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng :
Tính và có vtpt , thì:
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
CHỦ ĐỀ LĂNG TRỤ ĐỨNG - HÌNH HỘP CHỮ NHẬT- HÌNH LẬP PHƢƠNG
Câu 1. Cho hình lăng trụ đứng có mặt đáy là tam giác vuông tại có
. Gọi là trung điểm của . Khoảng cách từ đến là:
A. . B. . C. . D. .
Câu 2. Cho hình lăng trụ đứng có mặt đáy là tam giác đều, cạnh . Biết góc giữa
và đáy bằng . Tính khoảng cách hai đường chéo nhau và theo là:
A. . B. . C. . D. .
Câu 3. Cho hình lăng trụ tam giác đều có cạnh bên , góc tạo bởi và mặt đáy là .
Gọi là trung điểm .Tính cosin góc tạo bởi 2 đường thẳng và .
A. . B. . C. . D. .
Câu 4. Cho hình lăng trụ đứng có . Tính góc tạo bởi
đường thẳng và
A. . B. . C. . D. .
Câu 5. Cho hình lăng trụ đứng với đáy là tam giác vuông tại có
,diện tích tam giác là . Tính tan của góc tạo bởi hai mặt phẳng
và .
A. . B. . C. . D. .
Câu 6. Cho hình hộp chữ nhật có , góc tạo bởi và mặt đáy là
. Gọi là trung điểm của . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau và
A. . B. . C. . D. .
Câu 7. Cho hình lập phương có diện tích tam giác bằng .hãy tính khoảng
cách giữa điểm và mặt phẳng
1 2
1 2
.cos ,
.
n nABC MNP
n n
1 2 1 2 1 2
2 2 2 2 2 21 1 1 2 2 2
,.
AA B B C CABC MNP
A B C A B C
AB MNP
u AB MNP n MN MP.
sin , ,.
u nAB MNP AB MNP
u n
.ABC A B C ABC B
, 3, 2AB a AC a A B a M AC M ( )A BC
3
4
a 3
2
a 3
2
a 3
4
a
.ABC A B C 3A A a
( )A BC 045 A B CC a
a 3a3 3
3
a 3 3
2
a
.ABC A B C 2a A B 060
M BC A C AM
2
4
3
2
3
6
3
4
.ABC A B C 5 , 6 , 7 ; 3AB a AC a BC a A A a
BC ( )ACC A
51arctan
17
2 51arctan
17
2 51arcsin
17
2 51arcsin
17
.ABC A B C ABC C 8AB cm
060BAC A CC 210cm ( )C AB
( )ABC
5 3
6
5 3
2
3
6
3
2
.ABCD A B C D 3 , 5AB a AD a D B
045 M BC BD
B M
661
20
a 20
661
a 661
30
a 30
661
a
.ABCD A B C D B AB 22a
B ( )C BD
HỌC CÙNG VIETJACK Thầy Trần Xuân Trường – facebook/instagram : xuantruong.teacher
Đăng ký học tại http:// khoahoc.vietjack.com youtube: Học cùng Vietjack
A. . B. . C. . D. .
Câu 8. Cho hình hộp chữ nhật có , góc tạo bởi đường thẳng và
mặt đáy là .Gọi là trung điểm của .Tính góc giữa hai đường thẳng và
A. . B. . C. . D. .
Câu 9. Cho hình lập phương có thể tích là . Tính tan góc tạo bởi đường thẳng
và mặt phẳng .
A. . B. . C. . D. .
Câu 10. Cho hình hộp chữ nhật có . Tính góc tạo bởi hai mặt
phẳng và mặt đáy.
A. . B. . C. . D. .
HƢỚNG DẪN GIẢI
CHỦ ĐỀ LĂNG TRỤ ĐỨNG -
HÌNH HỘP CHỮ NHẬT- HÌNH LẬP PHƢƠNG
Câu 1. Cho hình lăng trụ đứng có mặt đáy là tam giác vuông tại có
. Gọi là trung điểm của . Khoảng cách từ đến là:
A. . B. . C. . D. .
Hƣớng dẫn giải
[Cách 1]: Phƣơng pháp cổ điển
+ Đi tính
Kẻ ,có:
Có . Có
Có và là trung điểm
2 3a2 3
3
a 3
3
a 2
3
a
.ABCD A B C D , 2AB a AD a A C
060 I CD BD AI
3arccos
6
3arccos
3
3arccos
4
2 3arccos
3
.ABCD A B C D 327cm
A C ( )BB D D
21
2
2
42 2
.ABCD A B C D ; 2 ; 4AB a AD a A A a
( )C BD
21arccos
22
21arccos
42
21arccos
21
21arccos
12
.ABC A B C ABC B
, 3, 2AB a AC a A B a M AC M ( )A BC
3
4
a 3
2
a 3
2
a 3
4
a
, ( )d A A BC
AH A B ( ) , ( ) AHAH A B
AH A BC d A A BCAH BC
2 2 2 23A A A B AB a 2 2 2 2
1 1 1 4 3
3 2
aAH
AH A A AB a
( )AM A BC C M AC 1 3
,( ) , ( )2 4
ad M A BC d A A BC
HỌC CÙNG VIETJACK Thầy Trần Xuân Trường – facebook/instagram : xuantruong.teacher
Đăng ký học tại http:// khoahoc.vietjack.com youtube: Học cùng Vietjack
[Cách 2] : Phƣơng pháp tọa độ:
Chọn hệ trục toa độ như hình vẽ. Khi đó ta có:
Ta có:
Khi đó phương trình . Suy ra
Câu 2. Cho hình lăng trụ đứng có mặt đáy là tam giác đều, cạnh . Biết góc giữa
và đáy bằng . Tính khoảng cách hai đường chéo nhau và theo là:
A. . B. . C. . D. .
Hƣớng dẫn giải
[Cách 1]: phƣ ơng pháp cổ điển:
Ta có . Suy ra
Kẻ . Ta chứng minh được
Khi đó . Ta có
Kẻ . Ta chứng minh được . Ta có
Suy ra
Khi đó vuông cân tại
Mà đều nên
Vậy
2(0;0;0); (0; ;0); ( 2;0;0); (0; ;2 ); ; ;0
2 2
a aB A a C a A a a M
(0; ; 3); ( 2;0;0)BA a a BC a 2 2 2(0; 6; 2) 2(0; 3;1)BA BC a a a
( ) : 3 0A BC y z
3
2 3,( )
2 4
a
ad M A BC
.ABC A B C 3A A a
( )A BC 045 A B CC a
a 3a3 3
3
a 3 3
2
a
// // ( )C C A A C C A ABB , , ( )d C C A B d C A ABB
CH AB ( )CH ABB A
, ( )d C ABB C CH ( ) ( )BC A BC ABC
AM BC ( )BC A AM( ) ( )
( ) ( )
AM A AM ABC
A M A AM A BC
0( ), ( ) , 45A AM ABC AM A M
A AM A 3A A AM a
ABC 3CH AM a
, 3d A B C C a
A
B
CA
B
C
HM
y
A
B
CA
B
C
M
z
x
HỌC CÙNG VIETJACK Thầy Trần Xuân Trường – facebook/instagram : xuantruong.teacher
Đăng ký học tại http:// khoahoc.vietjack.com youtube: Học cùng Vietjack
[Cách 2]: Phƣơng pháp tọa độ
Ta tính được
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ. Khi đó ta có
Ta có:
Lại có: . Ta tính được:
Khi đó ta có: .
Câu 3. Cho hình lăng trụ tam giác đều có cạnh bên , góc tạo bởi và mặt đáy là .
Gọi là trung điểm .Tính cosin góc tạo bởi 2 đường thẳng và .
A. . B. . C. . D. .
Hƣớng dẫn giải
[Cách 1]: Phƣơng pháp tích vô hƣớng
Lăng trụ đều là lăng trụ đứng có đáy là tam giác đều
Áp dụng công thức:
Ta có . Trong có:
Lại có
= . Mặt khác .
[Cách 2]: Phƣơng pháp dựng hình
(Trung tuyến trong tam giác đều)
2 3AB a
(0;0;0); (0;3 ;3 ); ( 3;0;0);M A a a B a ( 3;0;0); ( 3;0;3 )C a C a a
( 3; 3 ; 3 ); (0;0;3 );A B a a a CC a (2 3;0;0)BC a
2 2( 9 ;3 3;0)BA BC a a 3
2
. 18 3
6 3
A B CC BC a
A B CC a
.
, 3A B CC BC
d A B CC aA B CC
.ABC A B C 2a A B 060
M BC A C AM
2
4
3
2
3
6
3
4
.
cos ,.
A C AMA C AM
A C AM
0,( ) , 60A B ABC A B AB ABA v A AB 2tan
3
A A aB AB
AB
1
.2
A C AM AC AA AB AC 1
. . . .2
AC AA AC AB AA AC AA AB
2 01. . os60
2AC AB AC c
2a 2 2 4
3
aA C A A AC
3 2.
2 3
aAM a
A
B
CA
B
C
MH
A
B
CA
B
C
M
xy
z
HỌC CÙNG VIETJACK Thầy Trần Xuân Trường – facebook/instagram : xuantruong.teacher
Đăng ký học tại http:// khoahoc.vietjack.com youtube: Học cùng Vietjack
Khi đó
Gọi là trung điểm của
Suy ra
Xéttam giác có :
Ta có :
Khi đó
[Cách 3]: Phƣơng pháp hệ trục tọa độ
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ. Khi đó:
Ta có
Khi đó có
Câu 4. Cho hình lăng trụ đứng có . Tính góc tạo bởi
đường thẳng và
A. . B. . C. . D. .
Hƣớng dẫn giải
[Cách 1]: Phƣơng pháp cổ điển
Kẻ . Suy ra là hình chiếu vuông góc của trên
Khi đó
Ta có
2 3
cos ,4 4
3
aA C AM
aa
N B C // , ,A N AM A C AM A C A N
cos , cos , cosA C AM A C AN CA N
A NC2 2 2
cos2 .
A C A N CNCA N
A C A N
2
2 2 24 13; ;
33
a aA N AM a A C CN CC CN
3cos
4CA N
3cos ,
4A C AM
(0;0;0); (0; ;0); ( ;0;0); (0; ;2 )3
aM A a C A a a
4( ; ;2 ) ; (0; ;0)
3 3
a aA C a a A C AM a AM a
. 3
cos ,. 4
A C AMA C AM
A C AM
.ABC A B C 5 , 6 , 7 ; 3AB a AC a BC a A A a
BC ( )ACC A
51arctan
17
2 51arctan
17
2 51arcsin
17
2 51arcsin
17
( )BH AC BH ACC A HC BC ( )ACC A
, ( ) ,BC ACC A BC HC BC H
92
AB AC BCp a
2( )( )( ) 6 6ABCS p p AB p AC p BC a
A
B
CA
B
C
M
N
A
B
CA
B
C
M
N
z
xy
HỌC CÙNG VIETJACK Thầy Trần Xuân Trường – facebook/instagram : xuantruong.teacher
Đăng ký học tại http:// khoahoc.vietjack.com youtube: Học cùng Vietjack
Mà . Có
Ta có
Xét có . Khi đó
[Cách 2] : Phƣơng pháp tọa độ
Ta tính được
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ. Khi đó ta có:
Ta có
Lại có : .
Ta có: có VTPT là , có VTCP là
Khi đó
Đặt
ADCT
Vậy góc giữa và là
Câu 5. Cho hình lăng trụ đứng với đáy là tam giác vuông tại có
,diện tích tam giác là . Tính tan của góc tạo bởi hai mặt phẳng
và .
A. . B. . C. . D. .
Hƣớng dẫn giải
[Cách 1]:Phƣơng pháp cổ điển
Ta có . Kẻ . Ta chứng minh được
Ta có
1. 2 6
2ABCS BH AC BH a
2 2 2 5HC BC BH HC a
2 2 2 34HC CC HC HC a
vBHC2 6 2 51
tan1734
BHBC H
HC
2 51tan
17BC H acr
2 6;BH a AH a
(0;0;0); (6 ;0;3 ); ( ;2 6;0)A C a a B a a
( ) ( ) : 0A ACC Oxz A ACC y
(5 ;2 6;3 ) (5;2 6;3)BC a a a a
ACC A (0;1;0)n BC (5;2 6;3)u
. 2 87
sin ;( ). 29
n uBC ACC A
n u
, ( )BC ACC A
2 2
2
1 17 2 511 cot cot tan
sin 12 17
BC ( )ACC A 2 51
arctan17
.ABC A B C ABC C 8AB cm
060BAC A CC 210cm ( )C AB
( )ABC
5 3
6
5 3
2
3
6
3
2
( ) ( )AB ABC C AB CH AB ( )AB C CH
( ) ( )
C H (C AB) (ABC)
CH C AB C HC
A
B
CA
B
C
Hz
A
B
CA
B
C
y
H x
z
HỌC CÙNG VIETJACK Thầy Trần Xuân Trường – facebook/instagram : xuantruong.teacher
Đăng ký học tại http:// khoahoc.vietjack.com youtube: Học cùng Vietjack
I
D
A
C
B
E
N
M
Nên
Trong có
Trong . Có
Trong ta có:
[Cách 2]: Phƣơng pháp tọa độ
Chọn hệ trục toa độ như hình vẽ. Khi đó ta có
Ta có
Lại có
Suy ra có VTPT là và có VTPT là
Khi đó
ADCT
Câu 6. Cho hình hộp chữ nhật có , góc tạo bởi và mặt đáy là
. Gọi là trung điểm của . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau và
A. . B. . C. . D. .
[Cách 1]: Phƣơng pháp cổ điển:
Gọi là trung điểm .
Tacó
Kẻ . Chứngminh được
Kẻ đường cao của ta có
Ta có
Ta có
( ), ( ) ,C AB ABC C H CH C HC
V ABC cos 4AC
CAB AC cmAB
0: .sin 60 2 3V AHC CH AC cm 1
. 52
A C CS C A C C C C cm
V C CH5 3
tan6
CCCHC
CH
(0;0;0); (0;4;0) (4 3;0;0); (0;0;5)C A B C
( ) ( ) ( ) : 0ABC Oxy ABC z
(0;4; 5); (4 3;0; 5)C A C B ( 20; 20 3; 16 3)C A C B
( )C AB (5;5 3;4 3)n ( )ABC (0;0;1)n
. 2 3
cos ( ), ( )37.
n nC AB ABC
n n
2
2
1 5 31 tan tan ( ), ( )
cos 6C AB ABC
.ABCD A B C D 3 , 5AB a AD a D B 045
M BC BD
B M
661
20
a 20
661
a 661
30
a 30
661
a
N DC
//(B MN)BD , , ( ) , ( )d BD B M d BD B MN d B B MN
,BE MN BK B E ( )BK B MN , ( )d B B MN BK
CI CMN CI BE
2 2 2
1 1 1 6
5
aCI BE
CI CN CM
0, ( ) 45D B ABCD D BD
A
A
B
C
C
B
H
A
A
B
C
C
B
y
x
z
HỌC CÙNG VIETJACK Thầy Trần Xuân Trường – facebook/instagram : xuantruong.teacher
Đăng ký học tại http:// khoahoc.vietjack.com youtube: Học cùng Vietjack
Suy ra vuông cân tại
Lại có
[Cách 2]: Phƣơng pháp tọa độ
Chọn hệ trục toa độ như hình vẽ. khi đó :
Có
Ta có :
Khi đó
Câu 7. Cho hình lập phương có diện tích tam giác bằng .hãy tính khoảng cách
giữa điểm và mặt phẳng
A. . B. . C. . D. .
Hƣớng dẫn giải
[Cách 1]: Phƣơng pháp cổ điển
Gọi ;
Do
Kẻ . Ta có:
Đặt . Có
BD D 5D BD D D a
1
B 2 2 2
1 1 1 30
661
aBH
BH BE BB
3(0;0;0);M( ;0;0); (0;0;5 ); (3 ;4 ;0)
2
aB B a D a a
3 3(3 ;4 ;0); ( ;0;5 ); ( ;0;0)
2 2
a aBD a a B M a BM
2 2 2(20 ; 15 ;6 );BD B M a a a
2 3611; . 3BD B M a BD B M BM a
. 30
,661
BD B M BM ad BD B M
BD B M
.ABCD A B C D B AB 22a
B ( )C BD
2 3a2 3
3
a 3
3
a 2
3
a
O AC BD I B C BC
( )B C C BD I
, ( )1
C,( )
d B C BD IB
d C BD IC
, ( ) C,( )d B C BD d C BD
CH C O ( ) , ( )CH C BD d C C BD CH
AB x 2 212 2
2B A BS x a x a
A
AB
C
C
B
D
MD N
K
E
zA
A B
C
C
B
D
M
Dx
y
z
A
A B
C
CB
D
O
Dy
x
A
A
BC
CB
D
OD
HI
HỌC CÙNG VIETJACK Thầy Trần Xuân Trường – facebook/instagram : xuantruong.teacher
Đăng ký học tại http:// khoahoc.vietjack.com youtube: Học cùng Vietjack
Có . Khi đó
[Cách 2]: Phƣơng pháp tọa độ
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ. Khi đó :
Ta có
Suy ra nhận là VTPT và qua điểm
Nên có PT:
Khi đó
Câu 8. Cho hình hộp chữ nhật có , góc tạo bởi đường thẳng và
mặt đáy là .Gọi là trung điểm của .Tính góc giữa hai đường thẳng và
A. . B. . C. . D. .
Hƣớng dẫn giải
Cách 1: Phƣơng pháp tích vô hƣớng
Áp dụng công thức:
Ta có : ;
Trong có
Ta có
Ta tính được: . Khi đó
Vậy
[Cách 2]: Phƣơng pháp tọa độ:
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ.
2 2 2
1 1 1 2 3
3
aCH
CH CO CC
3,( )
2
ad B C BD
(0;0;0); (2 ;0;0); (0;2 ;0); (0;0;2 ); (0;2 ;2 )C D a B a C a B a a
(0; 2 ;2 ); ( 2 ;0;2 )C B a a C D a a 2 2 2 2( 4 ; 4 ; 4 ) 4 (1;1;1)C B C D a a a a
( )C BD (1;1;1)n (2 ;0;0)D a
( )C BD 2 0x y z a
2 2 2 2 3
, ( )33
a a a ad B C BD
.ABCD A B C D , 2AB a AD a A C
060 I CD BD AI
3arccos
6
3arccos
3
3arccos
4
2 3arccos
3
.
cos ,.
BD AIBD AI
BD AI
0, ( ) 60A C ABCD A CA 3AC a
V A AC 0. tan 60 3A A AC a
. ( ).( )BD AI BB BA BC AD DI
22 21 1 3
( ).( )2 2 2
aBB BA BC BC BA BA BC
32 3;
2
aBD a AI
23
2 3cos ,
3 62 3.
2
a
BD AIa
a
3
, arccos6
BD AI
A
A
B C
CB
D
I
D
y
x
A
A
BC
CB
D
ID
z
HỌC CÙNG VIETJACK Thầy Trần Xuân Trường – facebook/instagram : xuantruong.teacher
Đăng ký học tại http:// khoahoc.vietjack.com youtube: Học cùng Vietjack
Khi đó ta có
Ta có
Khi đó
Vậy:
Câu 9. Cho hình lập phương có thể tích là . Tính tan góc tạo bởi đường thẳng
và mặt phẳng .
A. . B. . C. . D. .
Hƣớng dẫn giải:
[Cách 1]: Phƣơng pháp cổ điển
Gọi
Ta chứng minh:
Suy ra là hình chiếu vuông góc của lên
Nên
Đặt . Có thể tích hình lập phương là . Tính được
Xét tam giác vuông có
Vậy góc giữa và mặt phẳng là góc thỏa mãn
[Cách 2]: Phƣơng pháp tọa độ
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ.
Khi đó ta được:
Ta có
Suy ra có VTPT là và có VTCP là
Khi đó . Đặt
Do
(0;0;0); ( ; 2;0); (0; 3;0); ( ;0;0); ( ;0;3 )2
aC A a a B a I D a a
3( ; 2;3 ) 2 3; ( ; 2;0)
2 2
a aBD a a a BD a AI a AI
23
. 2 3cos ,
3. 62 3.
2
a
BD AIBD AI
aBD AIa
3
, arccos6
BD AI
.ABCD A B C D 327cm
A C ( )BB D D
21
2
2
42 2
; ;H A C B D K AC BD I HK A C
( ); ( )AH BB D D CK BB D D
HK A C ( )BB D D
, ( ) ,A C BB D D A C HK A IK
AB x 327 3x x cm 3 2AC
A IK tan 2A H
A IHIH
A C ( )BB D D tan 2
(0;0;0); (0;0;3) (3;3;0); (3;0;0); (0;3;3)D D B C A
(3;3;0); (0;0;3); ( 3;3;3)DB DD A C (9; 9;0) 9(1; 1;0)DB DD
( )BB D D (1; 1;0)n A C ( 1;1;1)u
. 6
sin , ( )3.
n uA C BB D D
n u , ( )A C BB D D
2
2
1 11 cot cot tan 2
sin 2
K
I
H
A
A
B C
CB
D
D D
z
x
A
A
BC
CB
D
y
HỌC CÙNG VIETJACK Thầy Trần Xuân Trường – facebook/instagram : xuantruong.teacher
Đăng ký học tại http:// khoahoc.vietjack.com youtube: Học cùng Vietjack
Câu 10. Cho hình hộp chữ nhật có . Tính góc tạo bởi hai mặt
phẳng và mặt đáy.
A. . B. . C. . D. .
Hƣớng dẫn giải
[Cách 1]: Phƣơng pháp cổ điển
Ta có . Kẻ . Ta chứng minh:
Ta có
Ta có
Trong tam giác vuông tại có
Do . Suy ra
Cách 2: Phƣơng pháp tọa độ
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ. Khi đó ta có
Ta có
Lại có
Suy ra có VTPT là và có VTPT là
Khi đó Vậy
.ABCD A B C D ; 2 ; 4AB a AD a A A a
( )C BD
21arccos
22
21arccos
42
21arccos
21
21arccos
12
( ) ( )BD C BD ABCD CH BD ( )BD C CH
( ) ( )
( ) ( )
C HC C BD C H
C HC ABCD CH
( ), ( ) ,C BD ABCD C H CH C HC
2 2 2
1 1 1 2
5
aCH
CH CD CB
C HC C tan 2 5C C
C HCCH
2
2
1 211 tan cos
21cosC HC C HC
C HC
21arccos
21C HC
(0;0;0); ( ;0;0); (0;2 ;0); (0;0;4 )C D a B a C a
( ) ( ) ( ) : z 0ABCD Oxy ABCD
(0;2 ; 4 ); ( ;0; 4 )C B a a C D a a 2 2 2 2( 8 ; 4 ; 2 ) 2 (4;2;1)C B C D a a a a
( )ABCD (0;0;1)n ( )C BD (4;2;1)n
. 1
cos ( ), ( )21.
n nC BD ABCD
n n
21( ), ( ) arccos
21C BD ABCD
y
x
A
A
BC
CB
D
D
z
D
A
A
B C
CB
D
H