
Cho hai mặt phẳng (P) và (Q) song song với nhau và một điểm M không thuộc (P) và (Q). Qua M có bao nhiêu mặt phẳng vuông góc với (P) và (Q)?
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Gọi d là đường thẳng qua M và vuông góc với (P). Do $\|(Q) \Rightarrow d \perp(Q)$.
Giả sử (R) là mặt phẳng chứa d. Mà $\left\{\begin{array}{l}{d \perp(P)} \\ {d \perp(Q)}\end{array} \Rightarrow\left\{\begin{array}{l}{(R) \perp(P)} \\ {(R) \perp(Q)}\end{array}\right.\right.$.
Có vô số mặt phẳng (R) chứa d. DO đó có vô số mặt phẳng qua M, vuông góc với (P) và (Q).
Đáp án: D
Trong lăng trụ đều, khẳng định nào sau đây sai?
- Dựa vào tính chất của lăng trụ đều
- Xét từng phương án
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Ta có lăng trụ đều có 2 mặt đáy là đa giác đều
Lăng trụ đều là lăng trụ đứng nên các mặt bên nằm trong mặt phẳng vuông góc với 2 mặt đáy và các cạnh bên là những đường cao vuông góc với 2 mặt đáy
Các mặt bên của lăng trụ đều là các hình chữ nhật
Vậy phương án D sai
Đáp án D
Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?
Hướng dẫn giải (chi tiết)
A sai. Hai mặt phẳng phân biệt cùng vuông góc với một mặt phẳng thì song song với nhau hoặc cắt nhau (giao tuyến vuông góc với mặt phẳng thứ 3).
B sai. Qua một đường thẳng vô số mặt phẳng vuông góc với một đường thẳng cho trước.
D sai. Qua một điểm có vô số mặt phẳng vuông góc với một mặt phẳng cho trước.
Đáp án: C
Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?
Hướng dẫn giải (chi tiết)
A sai. Trong trường hợp a, b, c đồng phẳng.
C sai. Trong trường hợp a và b cắt nhau, mặt phẳng (a, b) chứa b nhưng không vuông góc với a.
D sai. Trong trường hợp a và b vuông góc nhau và chéo nhau, nếu $(\alpha) \supset a,(\alpha) \| b$ và $(\beta) \supset b,(\beta) \| a \text { thì }(\alpha) \|(\beta)$.
Đáp án: B
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B, SA vuông góc với đáy. Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của A trên SB, SC và I là giao điểm của HK với mặt phẳng (ABC). Khẳng định nào sao đây sai?
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Ta có $\left\{\begin{array}{l}{B C \perp A B} \\ {S A \perp B C}\end{array} \Rightarrow B C \perp(S A B) \Rightarrow B C \perp A H\right.$. Do đó A đúng.
Lại có $A H \perp S B$. Từ đó suy ra $A H \perp(S B C) \Rightarrow A H \perp S C$ (1)
Lại có theo giả thiết $S C \perp A K$ (2)
Từ (1) và (2), suy ra $S C \perp(A H K) \Rightarrow(S B C) \perp(A H K)$. Do đó B đúng.
Ta có $\left\{\begin{array}{l}{S C \perp(A H K)} \\ {A I \subset(A H K)}\end{array} \Rightarrow S C \perp A I\right.$. Do đó C đúng.
Dùng phương pháp loại trừ thì D là đáp án sai.
Đáp án: D
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D, đáy lớn AB; cạnh bên SA vuông góc với đáy. Gọi Q là điểm trên cạnh SA và $Q \neq A, Q \neq S$; M là điểm trên đoạn AD và $M \neq A$. Mặt phẳng $(\alpha)$ qua QM và vuông góc với mặt phẳng (SAD). Thiết diện tạo bởi $(\alpha)$ với hình chóp đã cho là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Ta có $\left\{\begin{array}{l}{A B \perp A D} \\ {A B \perp S A}\end{array} \Rightarrow A B \perp(S A D)\right.$. Mà $(\alpha) \perp(S A D)$ suy ra $A B \|(\alpha)$.
Qua M kẻ đường thẳng song song với AB cắt BC tại N
Qua Q kẻ đường thẳng song song với AB cắt SB tại P.
Khi đó thiết diện là hình thang MNPQ (do $M N \| P Q$).
Vì $A B \perp(S A D)$ suy ra $M N \perp(S A D)$ nên $M N \perp M Q$
Do đó thiết diện MNPQ là hình thang vuông tại Q và M.
Đáp án: C
Cho tam giác đều ABC cạnh a. Gọi D là điểm đối xứng với A qua BC. Trên đường thẳng vuông góc với mặt phẳng (ABC) tại D lấy điểm S sao cho $S D=\dfrac{a \sqrt{6}}{2}$. Gọi I là trung điểm BC, kẻ IH vuông góc SA $(H \in S A)$. Khẳng định nào sau đây sai?
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Từ giả thiết suy ra ABCD là hình thoi nên $B C \perp A D$
Ta có $\left\{\begin{array}{l}{B C \perp A D} \\ {B C \perp S D}\end{array} \Rightarrow B C \perp(S A D) \Rightarrow B C \perp S A\right.$
Lại có theo giả thiết $I H \perp S A$. Từ đó suy ra $S A \perp(H C B) \Rightarrow S A \perp B H$.
$\Rightarrow$ Đáp án A đúng.
Tính được $A I=\dfrac{a \sqrt{3}}{2}, A D=2 A I=a \sqrt{3}, S A^{2}=\sqrt{A D^{2}+S D^{2}}=\dfrac{3 a \sqrt{2}}{2}$
Ta có $\Delta A H I \sim \Delta A D S \Rightarrow \dfrac{I H}{S D}=\frac{A I}{A S} \Rightarrow I H=\dfrac{A I \cdot S D}{A S}=\dfrac{a}{2}=\dfrac{B C}{2} \Rightarrow$
Tam giác HBC có trung tuyến IH bằng nửa cạnh đáy BC nên $\widehat{B H C}=90^{\circ}$ hay $B H \perp H C$. Do đó D đúng.
Từ mệnh đề A và D suy ra $B H \perp(S A C) \Rightarrow(S A B) \perp(S A C) \Rightarrow$mệnh đề C đúng.
Dùng phương pháp loại trừ thì B là đáp án sai.
Đáp án: B
Cho tứ diện ABCD có AB, AC, AD đôi một vuông góc. Chỉ ra mệnh đề sai trong các mệnh đề sau:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
$\left\{\begin{array}{l}{A D \perp A B} \\ {A D \perp A C}\end{array} \Rightarrow A D \perp(A B C) \Rightarrow(A C D) \perp(A B C) ;(A B D) \perp(A B C)\right.$
$\left\{\begin{array}{l}{A C \perp A D} \\ {A C \perp A B}\end{array} \Rightarrow A C \perp(A B D) \Rightarrow(A C D) \perp(A B D)\right.$
$\Rightarrow \mathrm{A}$ đúng.
$A D \perp(A B C) \Rightarrow A D \perp B C$. Tương tự ta chứng minh được
$A B \perp C D ; A C \perp B D \Rightarrow D$ đúng.
Gọi H là trực tâm của tam giác BCD ta có:
$\left\{\begin{array}{l}{D H \perp B C} \\ {A D \perp B C}\end{array} \Rightarrow B C \perp(A D H) \Rightarrow A H \perp B C\right.$
Tương tự ta chứng minh được $A H \perp B D ; A H \perp C D \Rightarrow A H \perp(B C D) \Rightarrow B$ đúng.
Chưa đủ điều kiện để kết luận tam giác BCD vuông.
Đáp án: C
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại C, mặt bên SAC là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi I là trung điểm của SC. Có bao nhiêu mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau?
(I): $A I \perp S C$
(II): $(S B C) \perp(S A C)$
(III): $A I \perp B C$
(IV): $(A B I) \perp(S B C)$
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Tam giác SAC đều có I là trung điểm của SC nên $A I \perp S C$.
$\Rightarrow$ Mệnh đề (I) đúng.
Gọi H là trung điểm AC suy ra $S H \perp A C$. Mà $(S A C) \perp(A B C)$ theo giao tuyến AC nên $S H \perp(A B C)$ do đó $S H \perp B C$. Hơn nữa theo giả thiết tam giác ABC vuông tại C nên $B C \perp A C$.
Từ đó suy ra $B C \perp(S A C) \Rightarrow B C \perp A I$. Do đó mệnh đề (III) đúng.
Từ mệnh đề (I) và (III) suy ra mệnh đề (IV) đúng.
Ta có: $\left\{\begin{array}{l}{B C \perp A C} \\ {B C \perp S H}\end{array} \Rightarrow B C \perp(S A C)\right.$
$B C \subset(S B C) \Rightarrow(S B C) \perp(S A C)$
Vậy mệnh đề (II) đúng.
Đáp án: D
Cho hình chóp $S. ABCD$ có đáy $ABC$ là tam giác vuông cân tại B, SA vuông góc với đay. Gọi M là trung điểm AC. Khẳng định nào sau đây sai?
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Tam giác ABC cân tại B có M là trung điểm AC $\Rightarrow B M \perp A C$.
$\Rightarrow$ Đáp án A đúng.
Ta có $\left\{\begin{array}{l}{B C \perp B A} \\ {B C \perp S A(\operatorname{doS} A \perp(A B C))}\end{array} \Rightarrow B C \perp(S A B) \Rightarrow(S B C) \perp(S A B)\right.$
$\Rightarrow$ Đáp án B đúng.
Ta có $\left\{\begin{array}{l}{B C \perp B A} \\ {B C \perp S A(\operatorname{doSA} \perp(A B C))}\end{array} \Rightarrow B C \perp(S A B) \Rightarrow(S B C) \perp(S A B)\right.$
$\Rightarrow$ Đáp án C đúng.
Dùng phương pháp loại trừ thì D là đáp án sai.
Đáp án: D
Cho hình hộp đứng $A B C D \cdot A^{\prime} B^{\prime} C^{\prime} D^{\prime}$. xét tất cả các hình bình hành có đỉnh là đỉnh của hình hộp đó. Hỏi có bao nhiêu hình bình bình hành mà mặt phẳng chứa nó vuông góc với mặt phẳng đáy $(ABCD)$?
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Có 6 hình bình hành thỏa mãn yêu cầu:
$A B B^{\prime} A^{\prime} ; B C C^{\prime} B^{\prime} ; C D D^{\prime} C^{\prime} ; A D D^{\prime} A^{\prime} ; A C C^{\prime} A^{\prime} ; B D D^{\prime} B^{\prime}$
Đáp án: B
Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?
Xét từng phương án
+) Hai mặt phẳng phân biệt cùng vuông góc với một mặt phẳng thì giao tuyến của chúng vuông góc với mặt phẳng thứ 3.
+) Qua một đường thẳng có vô số mặt phẳng vuông góc với một đường thẳng cho trước.
+) Hai mặt phẳng phân biệt cùng vuông góc với một đường thẳng thì song song với nhau.
+) Qua một điểm có vô số mặt phẳng vuông góc với một mặt phẳng cho trước.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
A sai vì hai mặt phẳng phân biệt cùng vuông góc với một mặt phẳng thì giao tuyến của chúng vuông góc với mặt phẳng thứ 3.
B sai vì qua một đường thẳng có vô số mặt phẳng vuông góc với một đường thẳng cho trước.
C đúng
D sai qua một điểm có vô số mặt phẳng vuông góc với một mặt phẳng cho trước.
Đáp án C
Tìm các mệnh đề sai
$\left( I \right)\left\{ \begin{array}{l} a//b\\ a \bot \left( \alpha \right) \end{array} \right. \Rightarrow b \bot \left( \alpha \right)$ $\left( {II} \right)\left\{ \begin{array}{l} \left( \alpha \right)//\left( \beta \right)\\ a \bot \left( \alpha \right) \end{array} \right. \Rightarrow a \bot \left( \beta \right)$
$\left( {III} \right)\left\{ \begin{array}{l} a \bot \left( \alpha \right)\\ a \bot \left( \beta \right) \end{array} \right. \Rightarrow \left( \alpha \right)//\left( \beta \right)$ $\left( {IV} \right)\left\{ \begin{array}{l} a \bot \left( \alpha \right)\\ b \bot \left( \alpha \right) \end{array} \right. \Rightarrow a//b$
Sử dụng lý thuyết sự tương đối giữa đường thẳng và mặt phẳng
Hướng dẫn giải (chi tiết)
$\left( {III} \right)\left\{ \begin{array}{l} a \bot \left( \alpha \right)\\ a \bot \left( \beta \right) \end{array} \right. \Rightarrow \left( \alpha \right)//\left( \beta \right)$ sai vì có thể $\left( \alpha \right) \equiv \left( \beta \right)$
$\left( {IV} \right)\left\{ \begin{array}{l} a \bot \left( \alpha \right)\\ b \bot \left( \alpha \right) \end{array} \right. \Rightarrow a//b$ sai vì có thể $a \equiv b$
Đáp án D
Hình chóp $S.ABCD$ có đáy là hình vuông, hai mặt bên $(SAB),(SAD)$ vuông góc với mặt đáy. $AH,AK$ lần lượt là đường cao của tam giác $SAB;SAD$. Mệnh đề nào sau đây là sai?
Xét từng phương án
+) $\left\{ \begin{array}{l}\n\left( \alpha \right) \bot \left( \gamma \right)\\\n\left( \beta \right) \bot \left( \gamma \right)\\\n\left( \alpha \right) \cap \left( \beta \right) = d\n\end{array} \right. \Rightarrow d \bot \left( \gamma \right)$
+) $\left\{ \begin{array}{l}\na \bot c\\\nb \bot c\n\end{array} \right. \Rightarrow c \bot \left( {a;b} \right)$
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Theo giả thiết ta có $\left\{ \begin{array}{l}\n\left( {SAB} \right) \bot \left( {ABCD} \right)\\\n\left( {SAD} \right) \bot \left( {ABCD} \right)\\\n\left( {SAB} \right) \cap \left( {SAD} \right) = SA\n\end{array} \right. \Rightarrow SA \bot \left( {ABCD} \right) \Rightarrow SA \bot AC$ nên B đúng
Ta có $\left\{ \begin{array}{l}\nBC \bot AB\\\nBC \bot SA\n\end{array} \right. \Rightarrow \left. \begin{array}{l}\nBC \bot \left( {SAB} \right)\\\nAH \subset \left( {SAB} \right)\n\end{array} \right\} \Rightarrow BC \bot AH$ nên C đúng
Ta có $\left. \begin{array}{l}\nAH \bot \left( {SBC} \right) \Rightarrow AH \bot SC\\\nAK \bot \left( {SCD} \right) \Rightarrow AK \bot SC\n\end{array} \right\} \Rightarrow SC \bot \left( {AHK} \right) \Rightarrow SC \bot HK$ nên A đúng
Đáp án D
Trong các mệnh đều sau, mệnh đề nào đúng?
Áp dụng điều kiện hình hộp để thành hình hộp chữ nhật
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Ta có nếu hình hộp có năm mặt là hình chữ nhật thì mặt còn lại cũng là hình chữ nhật nên nó là hình hộp chữ nhật
Đáp án B
Trong các mệnh đều sau, mệnh đề nào đúng?
Áp dụng dấu hiệu nhận biết hình lập phương
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Ta có hình hộp có các mặt đối diện bằng nhau
Lại có hình hộp có ba mặt chung một đỉnh đều là hình vuông thì ba mặt chung đỉnh còn lại cũng là hình vuông nên nó là hình lập phương
Đáp án B
Cho hình chóp đều $S.ABCD$ có cạnh đáy bằng $a$. Gọi SH là đường cao của hình chóp. Khoảng cách từ trung điểm $I$ của SH đến $(SBC)$ bằng $b$. Tính SH
- Tìm hình chiếu của I lên mặt phẳng SBC
- Sử dụng tam giác đồng dạng và định lý Pytago
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Gọi E là trung điểm của BC, ta có $\left\{ \begin{array}{l} BE \bot HE\\ BC \bot SH \end{array} \right. \Rightarrow BC \bot \left( {SHE} \right)$
$ \Rightarrow \left( {SHE} \right) \bot \left( {SBC} \right) \Rightarrow IK \bot SE \Rightarrow IK \bot \left( {SBC} \right) \Rightarrow IK = b$
Ta có $\Delta SKI$ đồng dạng với $\Delta SHE$ nên $\dfrac{{IK}}{{HE}} = \dfrac{{SK}}{{SH}}$$\Rightarrow SH = \dfrac{{HE.SK}}{{IK}}$
Mặt khác $HE = \dfrac{a}{2};IK = b;SK = \sqrt {S{I^2} - I{K^2}} = \sqrt {\dfrac{{S{H^2}}}{4} - {b^2}} $
$ \Rightarrow SH = \dfrac{a}{{2b}}\sqrt {\dfrac{{S{H^2}}}{4} - {b^2}} \Rightarrow SH = \dfrac{{2ab}}{{\sqrt {{a^2} - 16{b^2}} }}$
Đáp án A
Cho hình chóp $S.ABC$ có $SA \bot (ABC);SA=2a$. Tam giác ABC vuông tại B có $AB=a;BC=a\sqrt3$. Tính cosin của góc $\alpha$ tạo bởi 2 mặt phẳng $(SAC);(SBC)$
Áp dụng công thức diện tích hình chiếu của một đa giác
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Kẻ $BH \bot AC \Rightarrow BH \bot \left( {SAC} \right)$
Ta có $\left\{ \begin{array}{l}\nSA \bot \left( {ABC} \right)\\\nAB \bot BC\n\end{array} \right. \Rightarrow BC \bot \left( {SAB} \right) \Rightarrow BC \bot SB$
Suy ra tam giác SBC vuông tại B nên ${S_{\Delta SBC}} = \dfrac{1}{2}SB.BC = \dfrac{1}{2}\sqrt {S{A^2} + A{B^2}} .BC = \dfrac{{{a^2}\sqrt {15} }}{2}$
Tam giác SHC có đường cao SA, đáy HC nên ${S_{\Delta SHC}} = \dfrac{1}{2}SA.HC = \dfrac{1}{2}SA.\dfrac{{B{C^2}}}{{AC}} = \dfrac{3}{2}{a^2}$
Ta có hình chiếu của tam giác SBC lên mặt phẳng $(SAC)$ là tam giác SHC
Suy ra $\cos \alpha = \dfrac{{{S_{\Delta SHC}}}}{{{S_{\Delta SBC}}}} = \dfrac{{\sqrt {15} }}{5}$
Cho hình chóp tứ giác đều có cạnh đáy bằng $a\sqrt2$ và chiều cao bằng $\dfrac a{\sqrt2}$. Số đo của góc giữa mặt bên và mặt đáy bằng
Sử dụng tính chất của góc giữa 2 mặt phẳng
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Ta có $SO \bot (ABCD)$ và tứ giác $ABCD$ là hình vuông
Kẻ $OP \bot CD\left( {P \in CD} \right) \Rightarrow \left( {\left( {SCD} \right);\left( {ABCD} \right)} \right) = SPO$
Lại có $\tan SPO = \dfrac{{SO}}{{OP}} = \dfrac{{\dfrac{{a\sqrt 2 }}{2}}}{{\dfrac{{a\sqrt 2 }}{2}}} = 1 \Rightarrow SPO = {45^o}$
Đáp án B
Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy là hình vuông cạnh $a$, cạnh $SA$ vuông góc với đáy. Gọi $M,N$ là các điểm thuộc $BC$ và $AD$ sao cho $BM=\dfrac{a}2,DN=\dfrac{3a}4$. Tính góc giữa $SM$ và $MN$
Sử dụng định lý Pytago cho tam giác vuông để tìm mối quan hệ giữa $MN$ và mặt phẳng $(SAM)$
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Pytago cho các tam giác vuông $ABM,CMN,ADN$ . Ta có:
$\left. \begin{array}{l}\nA{M^2} = A{B^2} + B{M^2} = {a^2} + {\left( {\dfrac{a}{2}} \right)^2} = \dfrac{{5{a^2}}}{4}\\\nM{N^2} = C{M^2} + C{N^2} = {\left( {\dfrac{a}{2}} \right)^2} + {\left( {\dfrac{a}{4}} \right)^2} = \dfrac{{5{a^2}}}{{16}}\\\nA{N^2} = A{D^2} + D{N^2} = {a^2} + {\left( {\dfrac{{3a}}{4}} \right)^2} = \dfrac{{25{a^2}}}{{16}}\n\end{array} \right\} = > A{M^2} + M{N^2} = A{N^2}$
Theo định lý đảo Pytago thì tam giác $AMN$ vuông tại $M$ => $MN \bot AM$
$\left\{ \begin{array}{l}\nMN \bot AM\\\nMN \bot SA\n\end{array} \right. = > MN \bot mp\left( {SAM} \right)$
=>$MN \bot SM$ hay góc hợp bởi $MN$ và $AM$ là $90^o$