Dạng toán xác định góc giữa đường thẳng và mặt phẳng Toán 11
Tài liệu gồm 30 trang, được biên soạn bởi thầy giáo Lê Bá Bảo, hướng dẫn phương pháp giải dạng toán xác định góc giữa đường thẳng và mặt phẳng trong chương trình môn Toán 11 (chuyên đề góc và khoảng cách trong không gian).
Chủ đề: Chương 7: Quan hệ vuông góc trong không gian (KNTT)
Môn: Toán 11
Thông tin:
Tác giả:
Preview text:
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 Dạng toán:
XÁC ĐỊNH GÓC GIỮA ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG I. PHƯƠNG PHÁP
Trong không gian, cho đường thẳng d và mặt phẳng P.
Để xác định góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng P , thông thường ta thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Chiếu vuông góc đường thẳng d lên mặt phẳng P ta được đường thẳng d'.
Bước 2: Xác định d ;P d;P SIH. S I d' H P d
II. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng .
a Biết SA vuông góc với mặt phẳng
ABC và SA a 3. Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng ABC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Câu 2: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 2 .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABC và SA 2a 2. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAB bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Câu 3: Cho hình chóp .
S ABC có AB .
a Biết SA vuông góc với mặt phẳng ABC và SA a 3. Góc
giữa đường thẳng SB và mặt phẳng ABC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Câu 4: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác vuông cân tại B, AB .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABC và SA a 2. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Câu 5: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác vuông cân tại B, AB .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABC và SA a 2. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAB bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Câu 6: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông có cạnh bằng .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABCD và SA a 3. Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Câu 7: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông có cạnh bằng .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABCD và SA a 6. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 Câu 8: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông có cạnh bằng .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABCD và SA a 2. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAB bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Câu 9: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông có cạnh bằng .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABCD và SA .
a Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng SAC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 10: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình chữ nhật có BC 2 .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABCD và SA 2a 3. Góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 11: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình chữ nhật với AB a, BC 2 .
a Biết SA vuông góc với a 15
mặt phẳng ABCD và SA
. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABCD bằng 3 A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 12: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình chữ nhật với AB a, BC 2 .
a Biết SA vuông góc với a 3
mặt phẳng ABCD và SA
. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAB bằng 3 A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 13: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình chữ nhật với AB a, BC 2 .
a Biết SA vuông góc với a 15
mặt phẳng ABCD và SA
. Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng SAC bằng 15 A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 14: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thang vuông tại A, B với AD 2AB 2BC 2 . a Biết
SA vuông góc với mặt phẳng ABCD và SA a 6. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 15: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thang vuông tại A, B với AD 2AB 2BC 2 . a Biết
SA vuông góc với mặt phẳng ABCD và SA 2 .
a Góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 16: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thang vuông tại A, B với AD 2AB 2BC 2 . a Biết
SA vuông góc với mặt phẳng ABCD và SA a 2. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAB bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 17: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thang vuông tại A, B với AD 2AB 2BC 2 . a Biết
SA vuông góc với mặt phẳng ABCD và SA .
a Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng SAC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11
Câu 18: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thang vuông tại A, B với AD 2AB 2BC 2 . a Biết
SA vuông góc với mặt phẳng ABCD và SA 2 .
a Góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng SAC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 19: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a với BAD 60 .
Biết SA vuông góc với
mặt phẳng ABCD và SA .
a Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 20: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a với BAD 60 .
Biết SA vuông góc với
mặt phẳng ABCD và SA .
a Gọi là góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAB.
Khẳng định nào dưới đây đúng? 3 3 2 3 A. sin . B. sin . C. sin .
D. sin . 4 8 4 4
Câu 21: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a với BAD 60 .
Biết SA vuông góc với
mặt phẳng ABCD và SA a 3. Gọi là góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng SAC.
Khẳng định nào dưới đây đúng? 3 3 2 1 A. sin . B. sin . C. sin .
D. sin . 4 8 4 4
Câu 22: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a với BAD 120 .
Biết SA vuông góc với
mặt phẳng ABCD và SA .
a Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 23: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a với BAD 120 .
Biết SA vuông góc với
mặt phẳng ABCD và SA a 2. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAB bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 24: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a với BAD 120 .
Biết SA vuông góc với
mặt phẳng ABCD và SA a 2. Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng SAC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 25: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a với BAD 120 .
Biết SA vuông góc với a
mặt phẳng ABCD và SA . Góc giữa đường thẳng SA và mặt phẳng SBD bằng 2 A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 26: Cho hình lăng trụ đứng ABC.A B C
có đáy là tam giác đều cạnh a, AA a 3. Góc giữa đường thẳng A B
và mặt phẳng ABC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 27: Cho hình lăng trụ đứng ABC.A B C
có đáy là tam giác đều cạnh a, AA a 2. Góc giữa đường thẳng A C
và mặt phẳng ABB A bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11
Câu 28: Cho hình lăng trụ đứng ABC.A B C
có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B, AB AA a 2.
Góc giữa đường thẳng A B
và mặt phẳng ABC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 29: Cho hình lăng trụ đứng ABC.A B C
có đáy ABC là tam giác vuông cân tại
B, AB a, AA a 2. Góc giữa đường thẳng A C
và mặt phẳng ABB A bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 30: Cho hình hộp chữ nhật A .
BCD ABC D
có AB AD a, AA a 3. Góc giữa đường thẳng A B
và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 31: Cho hình hộp chữ nhật A . BCD A B C D
có AB a; AD 2a, AA a 5. Góc giữa đường thẳng A C
và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 32: Cho hình hộp chữ nhật A .
BCD ABC D
có AB AA a; AD a 6. Góc giữa đường thẳng A C
và mặt phẳng ABB A bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 33: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng .
a Mặt bên SAB là tam giác vuông
cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa đường thẳng SC và mặt
phẳng ABC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 34: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng .
a Mặt bên SAB là tam giác vuông
cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa đường thẳng SC và mặt
phẳng SAB bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 35: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng .
a Mặt bên SAB là tam giác đều và
nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Câu 36: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng .
a Mặt bên SAB là tam giác đều và
nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi là góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng
ABCD. Khẳng định nào dưới đây đúng? 5 15 5 15 A. tan . B. tan . C. tan . D. tan . 15 15 5 5
Câu 37: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 2 .
a Biết hình chiếu vuông góc của
đỉnh S trên mặt phẳng ABC là trung điểm H của AB . Góc giữa đường thẳng SC và mặt
phẳng ABC bằng 60 . Tính SH. A. SH 2 . a B. SH 3 . a C. SH 3 . a D. SH . a
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11
Câu 38: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 3a,SB 2 .
a Biết hình chiếu vuông
góc của đỉnh S trên mặt phẳng ABC là điểm H trên cạnh AB sao cho AH 2H . B Gọi là
góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABC. Khẳng định nào dưới đây đúng? 21 15 21 15 A. tan . B. tan . C. tan . D. tan . 21 15 7 5
Câu 39: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng 3a,SB 2 .
a Biết hình chiếu vuông
góc của đỉnh S trên mặt phẳng ABCD là điểm H trên cạnh AB sao cho AH 2H . B Gọi
là góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABCD. Khẳng định nào dưới đây đúng? 21 10 21 30 A. tan . B. tan . C. tan . D. tan . 21 10 7 10
Câu 40: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng 3a,SB 2 .
a Biết hình chiếu vuông
góc của đỉnh S trên mặt phẳng ABCD là điểm H trên cạnh AB sao cho AH 2H . B Gọi
là góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng ABCD. Khẳng định nào dưới đây đúng? 21 39 21 15 A. tan . B. tan . C. tan . D. tan . 21 13 7 5
III. LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng .
a Biết SA vuông góc với mặt phẳng
ABC và SA a 3. Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng ABC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S C A B
Ta có: SA ABC
AB là hình chiếu vuông góc của SB trên mặt phẳng ABC. Suy ra: ;
SB ABC ;
SB AB SB . A SA
Xét tam giác SAB vuông tại A :tanSBA 3 SBA 60 . AB Vậy ;
SB ABC 60 . Câu 2: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 2 .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABC và SA 2a 2. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAB bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 .
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 Lời giải: S C A H B C H AB
Dựng CH AB,H AB
CH SAB. CH SA
Ta có: CH SAB
SH là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng SAB.
Suy ra: SC;SAB SC;SH HSC. 2a 3 Ta có: 2 2 HC
a 3;SC SA AC 2 3 . a 2 HC 1
Xét tam giác SCH vuông tại H :sin HSC HSC 30 . SC 2
Vậy SC;SAB 30 . Câu 3: Cho hình chóp .
S ABC có AB .
a Biết SA vuông góc với mặt phẳng ABC và SA a 3. Góc
giữa đường thẳng SB và mặt phẳng ABC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S C A B
Ta có: SA ABC
AB là hình chiếu vuông góc của SB trên mặt phẳng ABC. Suy ra: ;
SB ABC ;
SB BA SB . A SA
Xét tam giác SAB vuông tại A :tanSBA 3 SBA 60 . AB
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 Vậy ;
SB ABC 60 . Câu 4: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác vuông cân tại B, AB .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABC và SA a 2. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S C A B
Ta có: SA ABC
AC là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng ABC.
Suy ra: SC;ABC SC; AC SC . A SA
Xét tam giác SAC vuông tại A :tanSCA 1 SCA 45 . AC
Vậy SC;ABC 45 . Câu 5: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác vuông cân tại B, AB .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABC và SA a 2. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAB bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S C A B BC AB Ta có:
BC SAB SB là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng BC SA SAB.
Suy ra: SC;SAB SC;SB BSC.
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 Ta có: 2 2
SB SA AB 3 . a BC 3
Xét tam giác SBC vuông tại B :tan BSC BSC 30 . SB 3
Vậy SC;SAB 30 . Câu 6: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông có cạnh bằng .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABCD và SA a 3. Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A D B C
Ta có: SA ABCD
AB là hình chiếu vuông góc của SB trên mặt phẳng ABCD. Suy ra: ;
SB ABCD ;
SB BA SB . A SA
Xét tam giác SAB vuông tại A :tanSBA 3 SBA 60 . AB Vậy ;
SB ABCD 60 . Câu 7: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông có cạnh bằng .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABCD và SA a 6. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A D B C
Ta có: SA ABCD
AC là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng ABCD.
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11
Suy ra: SC;ABCD SC; AC SC . A SA
Xét tam giác SAC vuông tại A :tanSCA 3 SCA 60 . AC
Vậy SC;ABCD 60 . Câu 8: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông có cạnh bằng .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABCD và SA a 2. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAB bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A D B C BC AB Ta có:
BC SAB SB là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng BC SA SAB.
Suy ra: SC;SAB SC;SB BSC. Ta có: 2 2
SB SA AB 3 . a BC 3
Xét tam giác SBC vuông tại B :tan BSC BSC 30 . SB 3
Vậy SC;SAB 30 . Câu 9: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông có cạnh bằng .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABCD và SA .
a Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng SAC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải:
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 S A D O B C
Gọi O là tâm hình vuông ABCD. BO AC Ta có:
BO SAC SO là hình chiếu vuông góc của SB trên mặt phẳng BO SA SAC. Suy ra: ;
SB SAC ; SB SO B . SO Ta có: 2 2
SB SA AB 2 . a BO 1
Xét tam giác SBO vuông tại O :sin BSO BSO 30 . SB 2 Vậy ;
SB SAC 30 .
Câu 10: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình chữ nhật có BC 2 .
a Biết SA vuông góc với mặt
phẳng ABCD và SA 2a 3. Góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A D B C
Ta có: SA ABCD
AD là hình chiếu vuông góc của SD trên mặt phẳng ABCD.
Suy ra: SD;ABCD SD; AD SD . A SA
Xét tam giác SAD vuông tại A :tanSDA 3 SDA 60 . AD
Vậy SD;ABCD 60 .
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11
Câu 11: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình chữ nhật với AB a, BC 2 .
a Biết SA vuông góc với a 15
mặt phẳng ABCD và SA
. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABCD bằng 3 A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A D B C
Ta có: SA ABCD
AC là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng ABCD.
Suy ra: SC;ABCD SC; AC SC . A SA 3
Xét tam giác SAC vuông tại A :tanSCA SCA 30 . AC 3
Vậy SC;ABCD 30 .
Câu 12: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình chữ nhật với AB a, BC 2 .
a Biết SA vuông góc với a 3
mặt phẳng ABCD và SA
. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAB bằng 3 A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A D B C BC AB Ta có:
BC SAB SB là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng BC SA SAB.
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11
Suy ra: SC;SAB SC;SB BSC. 2 3a Ta có: SB 2 SA 2 AB . 3 BC
Xét tam giác SBC vuông tại B :tan BSC 3 BSC 60 . SB
Vậy SC;SAB 60 .
Câu 13: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình chữ nhật với AB a, BC 2 .
a Biết SA vuông góc với a 15
mặt phẳng ABCD và SA
. Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng SAC bằng 15 A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A D H B C
Dựng BH AC,H AC. BH AC Ta có:
BH SAC SH là hình chiếu vuông góc của SB trên mặt phẳng BH SA SAC. Suy ra: ;
SB SAC ;
SB SH BSH. 4 15a 1 1 1 2 5a Ta có: 2 2
SB SA AB ; BH . 2 2 2 15 BH BA BC 5 BH 3
Xét tam giác SBH vuông tại H :sin BSH BSH 60 . SB 2 Vậy ;
SB SAC 60 .
Câu 14: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thang vuông tại A, B với AD 2AB 2BC 2 . a Biết
SA vuông góc với mặt phẳng ABCD và SA a 6. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải:
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 S A D B C
Ta có: SA ABCD
AC là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng ABCD.
Suy ra: SC;ABCD SC; AC SC . A Ta có: 2 2
AC AB BC a 2. SA
Xét tam giác SAC vuông tại A :tanSCA 3 SCA 60 . AC
Vậy SC;ABCD 60 .
Câu 15: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thang vuông tại A, B với AD 2AB 2BC 2 . a Biết
SA vuông góc với mặt phẳng ABCD và SA 2 .
a Góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A D B C
Ta có: SA ABCD
AD là hình chiếu vuông góc của SD trên mặt phẳng ABCD.
Suy ra: SD;ABCD SD; AD SD . A SA
Xét tam giác SAD vuông tại A :tanSDA 1 SDA 45 . AD
Vậy SD;ABCD 45 .
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11
Câu 16: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thang vuông tại A, B với AD 2AB 2BC 2 . a Biết
SA vuông góc với mặt phẳng ABCD và SA a 2. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAB bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A D B C BC AB Ta có:
BC SAB SB là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng BC SA SAB.
Suy ra: SC;SAB SC;SB BSC. Ta có: 2 2
SB SA AB 3 . a BC 3
Xét tam giác SBC vuông tại B :tan BSC BSC 30 . SB 3
Vậy SC;SAB 30 .
Câu 17: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thang vuông tại A, B với AD 2AB 2BC 2 . a Biết
SA vuông góc với mặt phẳng ABCD và SA .
a Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng SAC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải:
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 S A I D O B C
Gọi I là trung điểm AD
ABCI là hình vuông.
Gọi O là tâm hình vuông ABCI. BO AC Ta có:
BO SAC SO là hình chiếu vuông góc của SB trên mặt phẳng BO SA SAC. Suy ra: ;
SB SAC ; SB SO B . SO Ta có: 2 2
SB SA AB 2 . a BO 1
Xét tam giác SBO vuông tại O :sin BSO BSO 30 . SB 2 Vậy ;
SB SAC 30 .
Câu 18: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thang vuông tại A, B với AD 2AB 2BC 2 . a Biết
SA vuông góc với mặt phẳng ABCD và SA 2 .
a Góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng SAC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A D B C
Gọi I là trung điểm AD
IA ID IC ACD 90 .
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 C D AC Ta có:
CD SAC SC là hình chiếu vuông góc của SD trên mặt phẳng CD SA SAC.
Suy ra: SD;SAC SD;SC DSC. Ta có: 2 2
SD SA AD 2 2 . a CD 1
Xét tam giác SCD vuông tại C :sinCSD CSD 30 . SD 2
Vậy SD;SAC 30 .
Câu 19: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a với BAD 60 .
Biết SA vuông góc với
mặt phẳng ABCD và SA .
a Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A a a B O A D D B C C
Do ABCD là hình thoi cạnh a với BAD 60 nên ABD , BC
D là các tam giác đều cạnh . a
Ta có: SA ABCD
AC là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng ABCD.
Suy ra: SC;ABCD SC; AC SC . A a 3
Ta có: AC 2AO 2. a 3. 2 SA 3
Xét tam giác SAC vuông tại A :tanSCA SCA 30 . AC 3
Vậy SC;ABCD 30 .
Câu 20: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a với BAD 60 .
Biết SA vuông góc với
mặt phẳng ABCD và SA .
a Gọi là góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAB.
Khẳng định nào dưới đây đúng? 3 3 2 3 A. sin . B. sin . C. sin .
D. sin . 4 8 4 4 Lời giải:
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 S A a a H B O A D D H K B C K C
Do ABCD là hình thoi cạnh a với BAD 60 nên ABD , BC
D là các tam giác đều cạnh . a a 3
Dựng CK AB,K A ;
B DH AB,H AB CK DH . 2 C K AB Ta có:
CK SAB SK là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng CK SA SAB.
Suy ra: SC;SAB SC;SK KSC .
Ta có: SC SA AC SA AO2 2 2 2 2 2 . a CK 3 3
Xét tam giác SKC vuông tại K :sin KSC sin . SC 4 4
Câu 21: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a với BAD 60 .
Biết SA vuông góc với
mặt phẳng ABCD và SA a 3. Gọi là góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng SAC.
Khẳng định nào dưới đây đúng? 3 3 2 1 A. sin . B. sin . C. sin .
D. sin . 4 8 4 4 Lời giải: S A a a B O A D D O B C C
Do ABCD là hình thoi cạnh a với BAD 60 nên ABD , BC
D là các tam giác đều cạnh . a
Gọi O là tâm hình thoi ABCD.
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 BO AC Ta có:
BO SAC SO là hình chiếu vuông góc của SB trên mặt phẳng BO SA SAC. Suy ra: ;
SB SAC ; SB SO B . SO a Ta có: 2 2 1
SB SA AB 2a; BO BD . 2 2 BO 1 1
Xét tam giác SBO vuông tại O :sin BSO sin . SB 4 4
Câu 22: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a với BAD 120 .
Biết SA vuông góc với
mặt phẳng ABCD và SA .
a Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A a A D B D O a B C C
Do ABCD là hình thoi cạnh a với BAD 120 nên ABC , AC
D là các tam giác đều cạnh . a
Ta có: SA ABCD
AC là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng ABCD.
Suy ra: SC;ABCD SC; AC SC . A SA
Xét tam giác SAC vuông tại A :tanSCA 1 SCA 45 . AC
Vậy SC;ABCD 45 .
Câu 23: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a với BAD 120 .
Biết SA vuông góc với
mặt phẳng ABCD và SA a 2. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng SAB bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải:
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 S A H A D B D O a H B C C
Do ABCD là hình thoi cạnh a với BAD 120 nên ABC , AC
D là các tam giác đều cạnh . a C H AB
Dựng CH AB,H AB
CH SAB. CH SA
Ta có: CH SAB
SH là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng SAB.
Suy ra: SC;SAB SC;SH HSC. a 3 Ta có: 2 2 HC
;SC SA AC 3 . a 2 HC 1
Xét tam giác SCH vuông tại H :sin HSC HSC 30 . SC 2
Vậy SC;SAB 30 .
Câu 24: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a với BAD 120 .
Biết SA vuông góc với
mặt phẳng ABCD và SA a 2. Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng SAC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A a A D B D O a O B C C
Do ABCD là hình thoi cạnh a với BAD 120 nên ABC , AC
D là các tam giác đều cạnh . a
Gọi O là tâm hình thoi ABCD. BO AC Ta có:
BO SAC SO là hình chiếu vuông góc của SB trên mặt phẳng BO SA SAC.
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 Suy ra: ;
SB SAC ; SB SO B . SO a Ta có: 2 2 3
SB SA AB a 3; BO . 2 BO 1
Xét tam giác SBO vuông tại O :sin BSO BSO 30 . SB 2 Vậy ;
SB SAC 30 .
Câu 25: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình thoi cạnh a với BAD 120 .
Biết SA vuông góc với a
mặt phẳng ABCD và SA . Góc giữa đường thẳng SA và mặt phẳng SBD bằng 2 A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A a A D B D O a O B C C
Do ABCD là hình thoi cạnh a với BAD 120 nên ABC , AC
D là các tam giác đều cạnh . a
Gọi O là tâm hình thoi ABCD. AH SO
Dựng AH SO
AH SBD SH SO là hình chiếu vuông góc của AH BD
SA trên mặt phẳng SBD.
Suy ra: SA;SBD SA;SO A . SO AO
Xét tam giác SAO vuông tại A :tan ASO 1 ASO 45 . SA
Vậy SA;SBD 45 .
Câu 26: Cho hình lăng trụ đứng ABC.A B C
có đáy là tam giác đều cạnh a, AA a 3. Góc giữa đường thẳng A B
và mặt phẳng ABC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải:
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 C' A' B' C A B
Do AA ABC
AB là hình chiếu vuông góc của A B
trên mặt phẳng ABC. Suy ra: A ;
B ABC A ; B AB A B . A A A Xét tam giác A B
A vuông tại A : tan A B A 3 A B A 60 . AB Vậy A B
;ABC 60 .
Câu 27: Cho hình lăng trụ đứng ABC.A B C
có đáy là tam giác đều cạnh a, AA a 2. Góc giữa đường thẳng A C
và mặt phẳng ABB A bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: A' C' B' A C H B C H AB
Dựng CH AB
CH ABB A . CH AA Vậy A H
là hình chiếu vuông góc của A C
trên mặt phẳng ABB A . Suy ra: A C ;ABB A
A C ; A H HA C . a Ta có: 2 2 3 A C A A
AC a 3; HC . 2
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 HC 1 Xét tam giác A H
C vuông tại H : sin HA C HA C 30 . A C 2 Vậy A C ;ABB A 30 .
Câu 28: Cho hình lăng trụ đứng ABC.A B C
có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B, AB AA a 2.
Góc giữa đường thẳng A B
và mặt phẳng ABC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: C' A' B' C A B
Do AA ABC
AB là hình chiếu vuông góc của A B
trên mặt phẳng ABC. Suy ra: A ;
B ABC A ; B AB A B . A A A Xét tam giác A B
A vuông tại A : tan A B A 1 A B A 45 . AB Vậy A B
;ABC 45 .
Câu 29: Cho hình lăng trụ đứng ABC.A B C
có đáy ABC là tam giác vuông cân tại
B, AB a, AA a 2. Góc giữa đường thẳng A C
và mặt phẳng ABB A bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: A' C' B' A C B
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 C B AB Ta có:
CB ABB A . CB AA Vậy A B
là hình chiếu vuông góc của A C
trên mặt phẳng ABB A . Suy ra: A C ;ABB A
A C ; A B BA C . Ta có: 2 2 A C A A
AC 2a; BC . a Ta có: A C A 2 A 2
AC 2a; BC . a BC 1
Xét tam giác ABC vuông tại B : sin B A C B A C 3 0 . A C 2 Vậy A C ;ABB A 30 .
Câu 30: Cho hình hộp chữ nhật A .
BCD ABC D
có AB AD a, AA a 3. Góc giữa đường thẳng A B
và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: D' C' A' B' D C A B
Do AA ABCD
AB là hình chiếu vuông góc của A B
trên mặt phẳng ABCD. Suy ra: A ;
B ABCD A B
; AB A B . A A A Xét tam giác A B
A vuông tại A : tan A B A 3 A B A 60 . AB Vậy A B
;ABCD 60 .
Câu 31: Cho hình hộp chữ nhật A . BCD A B C D
có AB a; AD 2a, AA a 5. Góc giữa đường thẳng A C
và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải:
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 C' D' B' A' D C A B
Do AA ABCD
AC là hình chiếu vuông góc của A C
trên mặt phẳng ABCD. Suy ra: A C
;ABCD A C
; AC A . CA Ta có: 2 2 AC AB BC a 5. A A Xét tam giác A C
A vuông tại A : tan A C A 1 A C A 45 . AC Vậy A C
;ABCD 45 .
Câu 32: Cho hình hộp chữ nhật A .
BCD ABC D
có AB AA a; AD a 6. Góc giữa đường thẳng A C
và mặt phẳng ABB A bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: C' D' B' A' D C A B C B AB Ta có:
CB ABB A . CB AA Vậy A B
là hình chiếu vuông góc của A C
trên mặt phẳng ABB A . Suy ra: A C ;ABB A
A C ; A B BA C . BC Xét tam giác A B
C vuông tại B : tan BA C 3 BA C 60 . A B Vậy A C ;ABB A 60 .
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11
Câu 33: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng .
a Mặt bên SAB là tam giác vuông
cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa đường thẳng SC và mặt
phẳng ABC bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S C A H B
Gọi H là trung điểm AB SH . AB SH AB Ta có: SAB ABC SH ABC.
Suy ra: HC là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng ABC.
Suy ra: SC;ABC SC; HC SCH. SH 3
Xét tam giác SHC vuông tại H : tanSCH SCH 30 . HC 3
Vậy SC;ABC 30 .
Câu 34: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng .
a Mặt bên SAB là tam giác vuông
cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa đường thẳng SC và mặt
phẳng SAB bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải:
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 S C A H B
Gọi H là trung điểm AB HC . AB HC AB Ta có: SAB ABC HC SAB.
Suy ra: SH là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng SAB.
Suy ra: SC;SAB SC;SH CSH. a 3 a Ta có: HC ; SH 2 2 HC
Xét tam giác SHC vuông tại H : tanCSH 3 CSH 60 . HS
Vậy SC;SAB 60 .
Câu 35: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng .
a Mặt bên SAB là tam giác đều và
nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng ABCD bằng A. 30 . B. 45 . C. 90 . D. 60 . Lời giải: S A D H B C
Gọi H là trung điểm AB SH . AB S H AB Ta có: SAB ABCD SH ABCD.
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11
Suy ra: HB là hình chiếu vuông góc của SB trên mặt phẳng ABCD. a 3 Ta có: HC ; SB a 2 Suy ra: ;
SB ABCD ;
SB HB SBH 60 .
Câu 36: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng .
a Mặt bên SAB là tam giác đều và
nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi là góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng
ABCD. Khẳng định nào dưới đây đúng? 5 15 5 15 A. tan . B. tan . C. tan . D. tan . 15 15 5 5 Lời giải: S A D H B C
Gọi H là trung điểm AB SH . AB S H AB Ta có: SAB ABCD SH ABCD.
Suy ra: HC là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng ABCD.
Suy ra: SC;ABCD SC; HC SCH. a 3 a 5 Ta có: 2 2 SH
; HC HB BC . 2 2 15
Xét tam giác SHC vuông tại H : tanSCH . 5
Câu 37: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 2 .
a Biết hình chiếu vuông góc của
đỉnh S trên mặt phẳng ABC là trung điểm H của AB . Góc giữa đường thẳng SC và mặt
phẳng ABC bằng 60 . Tính SH. A. SH 2 . a B. SH 3 . a C. SH 3 . a D. SH . a Lời giải:
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 S C A H B
Theo giả thiết: SH ABC.
Suy ra: HC là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng ABC.
Suy ra: SC;ABC SC; HC SCH. SH 2a 3
Xét tam giác SHC vuông tại H : tanSCH
SH HC.tanSCH . 3 3 . a HC 2
Câu 38: Cho hình chóp .
S ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng 3a,SB 2 .
a Biết hình chiếu vuông
góc của đỉnh S trên mặt phẳng ABC là điểm H trên cạnh AB sao cho AH 2H . B Gọi là
góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABC. Khẳng định nào dưới đây đúng? 21 15 21 15 A. tan . B. tan . C. tan . D. tan . 21 15 7 5 Lời giải: S C A H B
Theo giả thiết: SH ABC.
Suy ra: HC là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng ABC.
Suy ra: SC;ABC SC; HC SCH .
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 Ta có: 2 2 2 2 2 2
SH SB HB a 3; HC BH BC 2BH.BC.cos HBC 7a HC a 7. SH 21
Xét tam giác SHC vuông tại H : tanSCH . HC 7
Câu 39: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng 3a,SB 2 .
a Biết hình chiếu vuông
góc của đỉnh S trên mặt phẳng ABCD là điểm H trên cạnh AB sao cho AH 2H . B Gọi
là góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABCD. Khẳng định nào dưới đây đúng? 21 10 21 30 A. tan . B. tan . C. tan . D. tan . 21 10 7 10 Lời giải: S A D H B C
Theo giả thiết: SH ABCD.
Suy ra: HC là hình chiếu vuông góc của SC trên mặt phẳng ABCD.
Suy ra: SC;ABCD SC; HC SCH . Ta có: 2 2 2 2
SH SB HB a 3; HC BH BC a 10. SH 30
Xét tam giác SHC vuông tại H : tanSCH . HC 10
Câu 40: Cho hình chóp .
S ABCD có đáy là hình vuông cạnh bằng 3a,SB 2 .
a Biết hình chiếu vuông
góc của đỉnh S trên mặt phẳng ABCD là điểm H trên cạnh AB sao cho AH 2H . B Gọi
là góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng ABCD. Khẳng định nào dưới đây đúng? 21 39 21 15 A. tan . B. tan . C. tan . D. tan . 21 13 7 5 Lời giải:
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115
Chuyên đề GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN Toán 11 S A D H B C
Theo giả thiết: SH ABCD.
Suy ra: HD là hình chiếu vuông góc của SD trên mặt phẳng ABCD.
Suy ra: SD;ABCD SD; HD SDH . Ta có: 2 2 2 2
SH SB HB a 3; HD AH BD a 13. SH 39
Xét tam giác SHC vuông tại H : tanSDH . HD 13
__________________________HẾT__________________________
Huế, 09h40’ Ngày 30 tháng 12 năm 2023
Lớp Toán thầy Lê Bá Bảo TP Huế 0935.785.115