Lý thuyết khối đa diện – Trần Đình Cư Toán 12

Tài liệu gồm 26 trang gồm lý thuyết, các dạng toán và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết chuyên đề khối đa diện trong chương trình Hình học 12 chương 1.Mời các bạn đón xem.

Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đ 1: Khi đa din
Ths. Trn Đình Cư. Gv Chuyên luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 1
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 2
MC LC
CH ĐỀ 1. KHỐI ĐA DIỆN ...................................................................................................... 3
DNG 1. KHÁI NIM KHI ĐA DIỆN ............................................................................. 3
DNG 2. KHI ĐA DIỆN LI VÀ KHỐI ĐA DIỆN ĐỀU ............................................ 16
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 3
CH ĐỀ 1. KHỐI ĐA DIỆN
DẠNG 1. KHÁI NIỆM KHỐI ĐA DIỆN
A. SỞ LÝ THUYT
I. KHÁI NIM V HÌNH ĐA DIỆN VÀ KHỐI ĐA DIỆN
1. Khái niệm về hình đa diện
Quan sát hình lăng trụ, nh chóp trên ta thấy cng đều những hình không gian
được tạo bởi một số hữu hn đa giác. Các đa giác ấy có tính chất
a) Hai đa giác phân biệt chỉ có thể hoặc không giao nhau, hoặc chỉ có một đỉnh chung, hoặc chỉ
một cạnh chung.
b) Mỗi cạnh của đa giác nào cũng cạnh chung của đúng hai đa giác. Mỗi đa giác như thế được
gọi một mặt của hình đa diện (H). Các đỉnh, cạnh của các đa giác ấy theo thtự gọi các đỉnh,
cạnh của hình đa diện (H).
Người ta gọi các hình đó là hình đa diện.
i một cách tổng quát: Hình đa diện (gọi tắt đa diện) (H) hình được tạo bởi một số hữu
hạn các đa giác thỏa mãn hai tính chất trên. Mỗi đa giác như thế được gọi là các mặt của đa
din. Các đỉnh các cạnh của đa giác ấy theo thứ tự được gọi là các đỉnh, cạnh của đa diện.
2. Khái nim v khối đa diện
Khối đa diện là phần không gian được giới hạn bới một hình đa diện (H), kể cả hình đa diện đó.
Những điểm không thuộc khối đa diện được gọi điểm ngoài ca khi đa diện. Nhng
điểm thuc khối đa diện nhưng không thuộc hình đa din giới hạn khi đa diện y được
C'
D'
B'
E'
E
A
B
C
D
A'
B
A
E
D
C
S
Điểm trong
d
C'
D'
B'
E'
E
A
B
C
D
A'
N
M
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 4
gọi điểm trong ca khi đa diện. Tập hợp các điểm trong được gọi miền trong, tập hợp
các điểm ngoài được gọi là miền ngoài khi đa diện.
Mỗi đa diện (H) chia các điểm n lại ca không gian thành hai miền không giao nhau:
miền trong và miền ngoài của (H). Trong đó chỉ có duy nhất miền ngoài là chứa hoàn toàn
một đường thẳng d nào đấy.
Khi đa diện (H) là hợp của hình đa diện (H) và miền trong ca nó.
II. HAI HÌNH BẲNG NHAU
1. Phép dời hình trong không gian
và sự bằng nhau giữa các khối đa diện.
Trong không gian quy tắc đặt tương ứng mỗi điểm M với điểm M’ xác định duy nhất được
gọi là một phép biến hình trong không gian.
Phép biến hình trong không gian được gọi phép di hình nếu bảo toàn khoảng ch
giữa hai điểm tùy ý.
Nhận xét:
Thực hiện liên tiếp các phép dời hình sẽ được một phép dời hình.
Phép dời hình biến một đa diện thành
H
một đa diện
H'
, biến các đỉnh, cạnh,
mặt của đa diện
H
thành đỉnh, cạnh, mặt tương ứng ca đa diện
H'
.
a) Phép di hình tnh tiến theo vector
v
là phép biến hình biến điểm M thành M’ sao cho
MM' v
.
b) Phép đối xứng qua mặt phẳng (P)
phép biến hình biến mọi điểm
thuc (P) thành chính nó, biến điểm
M không thuc (P) thành điểm M’
sao cho (P) mặt phẳng chung trực
của MM’.
Nếu phép đối xứng qua mặt phẳng
(P) biến nh (H) thành chính thì
(P) được gọi mặt phng đối xứng
của (H).
c) Phép đối xứng tâm O là phép biến
hình biến điểm O thành chính nó,
biến điếm M khác O thành điểm M’
sao cho O là trung điểm của MM’.
Nếu phép đối xứng tâm O biến hình
(H) thành chính thì O được gọi là
tâm đối xứng của (H).
M'
O
M
P
M
1
M
M'
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 5
d) Phép đối xứng qua đường thẳng d là phép
biến hình mọi điểm thuc d thành chính nó,
biến điểm M không thuc d thành điểm M’
sao cho d trung trực của MM’. Phép đối
xứng qua đường thng d n được gọi
phép đối xng qua trc d.
Nếu phép đối xứng qua đường thẳng d biến
hình (H) thành chính thì d được gọi
trc đối xng của (H).
2. Hai hình bằng nhau
Hai hình đưc gọi là bằng nhau nếu có một phép dời hình biến hình này thành hình kia.
Nhận xét
Hai đa diện được gọi là bằng nhau nếu có một phép di hình biến hình đa diện này
thành hình đa diện kia.
Hai tứ diện có các cạnh tương ứng bằng nhau thì bằng nhau.
III. PHÂN CHIA VÀ LẮP GHÉP KHỐI ĐA DIỆN
Nếu khối đa din (H) hợp của hai khối đa diện
12
H , H
, sao cho
1
H
2
H
không điểm trong chung thì ta nói thể chia được khối đa diện (H) thành hai
khối đa diện
1
H
2
H
, hay thlắp ghép được hai khối đa din
1
H
2
H
với
nhau để được khi đa din (H).
dụ. Xét khi lập phương ABCD.A’B’C’D’. Mặt phng BDD’B’ cắt khi lập phương đó
theo một thiết diện hình chnhật BDD’B’. Thiết diện này chia các điểm còn lại của khối
lập phương ra làm hai phần. Mỗi phần cùng vi hình chữ nhật BDD’B’ tạo thành khối
lăng trụ, như vậy hai khối lăng trụ: ABD.A’B’D’ BCD.B’C’D’. Khi đó ta nói mặt
phẳng (P) chia khối lập phương ABCD.A’BC’D’ thành hai khối lăng trụ ABD.A’B’D’
BCD.B’C’D’.
Tương t trên ta th chia tiếp khối trụ ABD.A’B’D’ thành ba khi tứ diện: ADBB’,
ADB’D và AA’B’D’.
d
M'
O
M
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 6
Nhận xét: Một khối đa diện bất kì luôn có thể phân chia được thành các khối tứ diện.
B. CÂU HI TRC NGHIM
Câu 1. Cho khi lăng trụ tam giác đều
A BC. A'B'C'
. V phía ngoài khi lăng trụ này ta
ghép thêm mt khối lăng tr tam giác đều bng vi khối lăng trụ đã cho, sao cho hai khối
lăng tr có chung mt mt bên. Hi khối đa diện mi lp thànhmy cnh?
A.
9
B.
12
C.
15
D.
18
ng dn gii
Chọn đáp án B.
Khi ng trụ lập thành một khi
lăng trụ đứng tứ giác nên có 12 cạnh
Câu 2. Cho khi chóp t giác đều S.ABCD tt c các cnh đều bng a. V pa ngoài
khi chóp này ta ghép thêm mt khi chóp t din đều cnh bng a, sao cho mt mt
ca khi t diện đều trùng vi mt mt ca khối chóp đã cho. Hỏi khi đa diện mi lp
thành có my mt?
A.
5
B.
6
C.
7
D.
9
ng dn gii
Chọn đáp án A.
Khi lăng trụ lập thành
là một khi lăng trụ
tam giác nên 5 mặt
Câu 3. T diện đềumy mt phẳng đối xng
A.
0
B.
4
C.
6
D.
2
ng dn gii
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 7
Gi s (P) mt phng đối xng ca t diện S.ABC, như thế phép đối xng qua
(P)
D
biến t din thành chính nó, do đó biến mỗi đỉnh thành một trong các đỉnh n li. Vi
đỉnh S ta có các trường hp sau
P
D S S
thì trong ba điểm còn li phi có một đim bất động, nếu điểm đó A thì (P)
qua SA, hai điểm B và C đối xng với nhau qua phép đối xng
(P)
D
nên (P) là mt phng
trung trc ca ca CB
Nếu thay A bi B hoc C thì ta kết qu tương t. Tóm li t diện đều ABCD 6 mt
phng đối xng.
Vy chn đáp án C.
Câu 4. Hình lập phương có my mt phẳng đi xng ?
A.
6
B.
7
C.
8
D.
9
ng dn gii
Hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ có 9 mặt phẳng đối xứng đó là
Ba mt phng trung trc ca các cnh AB, AD, AA’
Sáu mt phng chứa 6 đường chéo ca hình lập phương
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 8
Vy chn đáp án D.
Câu 5. S mt phẳng đối xng ca hình bát diện đều là:
A.
6
B.
7
C.
8
D.
9
ng dn gii
Vy chn đáp án D.
Quy lut tìm các mt phẳng đối xng: Do tính chất đối xng nhau, nên c đi t trung
đim các cnh ra mà tìm. Đm bo rng nếu chn 1 mp đối xứng nào thì các điểm còn
phi chia đều v 2 phía. d chn mt phẳng ABCD làm mp đối xứng thì 2 điểm S và S'
là 2 điểm dư còn lại phải đối xng nhau qua ABCD. Nếu chọn SBS'D thì còn 2 điểm
A và C đối xng nhau qua SBS'D,...
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 9
Câu 6. Trong không gian cho hai vectơ
u
và
v
. Với M điểm bt k, ta gi
1
M
nh
ca M qua phép
u
T
và
2
M
nh ca
1
M
qua phép
v
T
,. Khi đó phép biến hình biến
điểm M thành đểm
2
M
là:
A. Phép tịnh tiến theo vectơ
uv
B. Phép tịnh tiến theo vectơ
u
C. Phép tịnh tiến theo vectơ
v
D. Một phép biếnnh khác
ng dn gii
Theo định nghĩa phép tịnh tiên vectơ
11
u
1 1 2 2
1 2 1 2
v
T M M MM u
MM M M u v MM u v
T M M M M v
Như vy, phép biến hình biến điểm M thành đểm
2
M
là phép tnh tiến theo vectơ
uv
.
Vy chn đáp án A.
Câu 7. Có bao nhiêu phép tnh tiến biến một đường thng thành chính nó?
A. Không có
B.
1
C.
2
D. Vô số
ng dn gii
Chọn đáp án D.
Câu 8. Trong không gian cho hai đưng thng a b song song vi nhau. bao nhiêu
phép tnh tiến biến đường thẳng a thành đường thng b?
A. Không có
B.
1
C.
2
D. Vô số
ng dn gii
Chọn đáp án D.
Câu 9. Trong không gian cho (P) và (Q) là hai mt phng song song. Chn mệnh đề đúng
trong các mệnh đề sau
A. Không có phép tịnh tiến nào biến (P) thành (Q)
B. duy nhất một phép tịnh tiến biến (P) thành (Q)
C. đúng hai phép tịnh tiến biến (P) thành (Q)
D. Có vô s phép tịnh tiến biến (P) thành (Q)
ng dn gii
Chọn đáp án D.
Câu 10. Trong kng gian cho hai tam giác ABC A’B’C’ bng nhau (
AB A'B';AC A'C'; BC B'C'
). Chn mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau
A. Không thể thực hiện một phép tịnh tiến nào biến tam giác này
thành tam giác kia
B. Tồn tại duy nhất một phép tịnh tiến nào biến tam giác này thành
tam giác kia
C. nhiều nhất hai phép tnh tiến nào biến tam giác này thành tam
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 10
giác kia
D. Có thể thực hiện vô số phép tịnh tiến biến tam giác này thành tam
giác kia.
ng dn gii
Trước hết ta nhận thấy rằng, mun thực
hiện được một phép tịnh tiến biến
ABC
thành
A'B'C'
thì phải điu
kin, hai tam giác ABC A’B’C’ ơhair
nằm trên hai mặt phng song song
(hoặc trùng nhau)
AB A'B',AC A'C'.
Khi đó phép tnh tiến theo vectơ
u A'A
biến
A'B'C'
thành
ABC
phép tnh tiến
theo vectơ
v A'A
biến
A'B'C'
thành
ABC
. Như vậy ch hai phép tnh tiến biến
tam giác này thành tam giác kia.
Câu 11. Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ . Gọi I, J lần lượt là trung điểm ca các cnh
AD, BC. Phép tnh tiến theo vectơ
1
u AD
2
biến tam giác
A'IJ
thành tam giác
A. C’CD
B. CD’P với P là trung điểm của B’C’
C. KDC với K là trung điểm ca A’D’
D. DC’D’
ng dn gii
Gọi T là phép tịnh tiến theo vectơ
1
u AD
2
. Ta có
T I D,T J C,T A' K
Vậy
T A'IJ KDC.
Vậy chọn đáp án C.
Câu 12. Cho hai mt phng
song song vi nhau. Vi M một điểm bt k, ta
gi
1
M
nh của M qua phép đối xứng Đ
2
M
nh ca
1
M
qua phép đối xứng Đ
.
Phép biến hình
f
Đ
Đ
. Biến điểm M thành
2
M
A. Một phép biến hình khác
B. Phép đồng nhất
C. Phép tịnh tiến
D. Phép đối xứng qua mặt phẳng
ng dn gii
C'
B'
B
A
C
A'
K
J
I
A
B
C
B'
D
A'
D'
C'
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 11
Gọi I, J lần lượt là trung điểm ca
1 1 2
MM ,M M I ,J
Ta có:
1 1 1
1 2 1 2 1
D M M MM 2IM
D M M M M 2M J
Suy ra:
2 1 1
MM 2 IM M J 2IJ u
(Không đổi)
Vy
2
M
nh ca M qua phép tnh tiến
u
.
Vy chn đáp án D.
Câu 13. Trong không gian một tam giác đều có my mt phng đối xng?
A.
1
B.
2
C.
3
D. 4
ng dn gii
Trong không gian, với tam giác đều bt ABC bn mt phẳng đối xng. Đó là: Ba mặt
phng trung trc ca ba cnh và mt phng cha
ABC
.
Vy chn đáp án D.
Câu 14. Cho hình hp ch nhật ABCD.A’B’C’D’ có các kích thước là a, b, c
a b c
.
Hình hp ch nht này có my mặt đối xng
A.
1
B.
2
C.
3
D. 4
ng dn gii
Hình hp ch nhật ABCD.A’B’C’D’ có 3 mặt đối xứng, đó là các mặt phng trung trc AB,
AD, AA’.
Vy chn đáp án C.
Câu 15. Cho hình chóp S.ABCD đáy ABCD là nh vuông SA vuông góc với
(ABCD). Hình chóp này có mặt đối xng nào?
A. Không có
B.
SAB
C.
SAC
D.
SAD
ng dn gii
Ta có:
BD SAC
và O là trung điểm
của BD. Suy ra
SAC
là mặt phẳng
trung trực của BD. Suy ra
SAC
là mặt
đối xứng của hình chóp, và đây là mặt
phẳng duy nhất.
Vậy chọn đáp án C.
β
α
M
2
M
1
M
I
J
S
O
D
A
B
C
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 12
Câu 16. Trong không gian cho hai điểm I và J phân bit. Vi mỗi điểm M ta gi
1
M
nh
ca M qua phép đối xng tâm
I
D
,
2
M
nh của M qua phép đối xng tâm
J
D
. Khi đó
hp thành ca
I
D
J
D
biến điểm M thành đim
2
M
A. Phép đối xứng qua mặt phẳng
B. Phép tịnh tiến
C. Phép đối xứng tâm
D. Phép đồng nhất
ng dn gii
Ta có:
I 1 1 1
D M M MM 2IM
J 1 2 1 2 1
D M M M M 2M J
Do đó:
1 1 1
MM 2 IM M J 2IJ
(không
đổi)
Vy
2
M
nh ca M qua phep tnh tiến theo vectơ
u 2IJ
.
Vy chn đáp án B.
Câu 17. Trong các hình dưới đây, hình nào không có tâm đối xng
A. Hình hộp
B. Hình lăng trụ tứ giác đều
C. Hình lập phương
D. Tứ diện đều
ng dn gii
Hình hộp có một tâm đối xứng là giao điểm của bốn đường chéo
Hình lăng trụ tgiác đều, hình lập phương các hình hộp đặc
biệt nên có một tâm đối xứng
Tứ diện đều không có tâm đối xứng.
Thật vậy, giả sử tứ diện đều ABCD có tâm đối xứng O.
Nhận thy các đỉnh A,B,C,D không thể tâm đối xứng ca tứ
din ABCD, nên ảnh ca A qua đối xứng m O một trong ba
đỉnh n lại, nếu
O
D A B
thì O trung điểm của AB, nhưng
trung điểm của AB ng không thể là tâm đối xứng của ABCD.
Câu 18. Hình chóp t giác đều có my mt phẳng đối xng
A.
1
B.
2
C.
3
D. 4
ng dn gii
J
I
M
1
M
M
2
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 13
Hình chóp tgiác đều 4 mặt
phẳng đối xứng đó là:
SAC , SBD , SMN , SIJ
, với
M, N, I, J lần lượt trung điểm
của
AB, CD, DA, BC
Vậy chọn đáp án D.
Câu 19. Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ tâm O (tâm đối xng). nh của đon thng
A’B qua phép đối xng tâm
O
D
là đoạn thng
A.
DC'
B.
CD'
C.
DB'
D.
AC'
ng dn gii
Ta có
OO
D A' C; D B D'
Do đó
O
D A'B CD'
Vậy chọn đáp án B
Câu 20. Trong không gian cho hai đường thng song song a b. Vi mỗi điểm M ta gi
1
M
nh ca M qua phép đối xng tâm
a
D
,
2
M
nh ca M qua phép đối xng tâm
b
D
. Khi đó hp thành ca
a
D
b
D
biến đim M thành đim
2
M
A. Phép đối xứng trục
B. Phép đối xứng qua mặt phng
C. Phép đối xứng tâm
D. Phép tịnh tiến
ng dn gii
Gọi I, J lần lượt trung điểm
của
1 1 2
MM ,M M
Các điểm
12
M,M ,M ,I,J
cùng
nằm trên một mặt phẳng (P)
vuông góc với a và b tại I và J.
Ta có:
I 1 1
J 1 2 1 2 1
D M M MM 2IM
D M M M M 2M J
Suy ra:
2 1 1
MM 2 IM M J 2IJ u
(không đổi)
Vy chn đáp án D.
J
O
I
N
M
D
A
B
C
S
O
A
B
C
B'
D
A'
D'
C'
b
a
P
J
I
M
1
M
M
2
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 14
Câu 21. Trong không gian cho hai hai mt phng
vuông góc vi nhau. Vi mi
đim M ta gi
1
M
nh của M qua phép đối xng tâm
D
,
2
M
nh ca M qua phép
đối xng tâm
D
. Khi đó hp thành ca
DD

biến đim M thành điểm
2
M
A. Phép tịnh tiến
B. Phép đối xứng qua mặt phng
C. Phép đối xứng tâm
D. Phép đối xứng trục
ng dn gii
Gọi I, J, O lần lượt trung điểm
của
1 1 2 2
MM ,M M ,MM
( với
1
MM 
và
12
I ,M M
J
)
Ta :
12
IO/ /M M
nên
IO 
,
do đó nếu gọi a giao tuyến ca
thì
IO a
Oa
.
Suy ra hai điểm M
2
M
đối
xứng nhau qua đường thẳng a.
Vy hp thành ca
DD

biến điểm M thành điểm
2
M
phép đối xứng qua đường
thng a.
Vy chn đáp án D.
Câu 22. T diện đềumy trục đối xng
A. Không có
B.
1
C.
2
D.
3
ng dn gii
T din đều có ba trục đối xứng đó là ba đường thẳng đi qua trung điểm ca các cp cnh
đối ca nó.
Vy chn đáp án D.
Câu 23. Hình chóp t giác đều có my trc đối xng?
A. Không có
B.
1
C.
2
D.
3
ng dn gii
Hình chóp t giác đều1 trc đối xứng đó là trục ca đường tròn ngoi tiếp đáy.
Vy chn đáp án B.
Câu 24. Hình vuông có my trc đối xng?
A.
2
B.
3
C.
4
D.
5
ng dn gii
Trong không gian, hình vuông có 5 trc đối xứng, đó là:
Hai đường thng chứa hai đường chéo AC, BD
α
β
a
O
M
1
I
M
J
M
2
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 15
Đưng thẳng đi qua trung điểm ca AB, CD và đường thng đi qua trung điểm ca
AD và BC
Trc ngoi tiếp đường tròn ngoi tiếp hình vuông
Vy chn đáp án D.
Câu 25. Tìm mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau
A. Nếu hình H có trục đối xứng thì nó có ít nhất một tâm đối xứng.
B. Nếu hình H có mặt đối xứng thì nó có ít nhất một trục đối xứng.
C. Nếu hình H có mặt đối xứng và có trục đối xứng thì nó có ít nhất
một tâm đối xứng.
D. Nếu hình H có mặt đối xứng và có tâm đối xứng nằm trên mặt
đối xứng thì nó có ít nhất một tâm đối xứng.
ng dn gii
Hình chóp tứ giác đều có một trục đối xứng, nhưng không có tâm
đối xứng. Như vậy A sai
Hình chóp S.ABCD
SA ABCD
mặt phng đối xứng
SAC
, nhưng hình chóp này không có trục đối xứng. Như vậy B
sai
Hình chóp tứ giác đều 4 mặt đối xứng và có một trục đối xứng,
nhưng không có tâm đối xứng. Như vậy C sai
Vậy chọn đáp án D.
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 16
DNG 2. KHỐI ĐA DIỆN LI VÀ KHỐI ĐA DIỆN ĐỀU
A.CƠ SỞ LÝ THUYT
1. KHỐI ĐA DIỆN LI
Khi đa diện (H) được gọi khi đa diện lồi nếu đoạn thng ni hai điểm bất ca (H)
luôn thuc (H). Khi đó đa din giới hạn (H) được gọi là đa diện lồi (Hình 2.1).
Lưu ý: Một khi đa diện khối đa diện lồi khi chỉ khi miền trong ca luôn nằm về
một phía đối vi mỗi mặt phẳng đi qua một mặt của nó. (Hình 2.2)
Công thức ƠLE: Trong một đa din li nếu gọi Đ là số đỉnh, C là s cnh, M là s mặt Đ-C+M=2
II. KHỐI ĐA DIỆN ĐỀU
Quan sát khối tư diện đều
(Hình 2.2.1), ta thy các mt
ca nó là nhng tam giác
đều, mỗi đỉnh của nó là đỉnh
chung của đúng ba mặt. Đối
vi khi lập phương (Hình
2.2.2), ta thy các mt ca nó
là nhng
hình vuông, mi đỉnh ca nó là đỉnh chung đúng ba mt. Nhng khi đa diện nói trên
đưc gi là khi đa diện đều
Định nghĩa: Khối đa diện đều là khối đa diện lồi có các tính chất sau:
a) Mỗi mặt của nó là một đa giác đều p cạnh.
b) Mỗi đỉnh của nó là đỉnh chung của đúng q mặt.
Khối đa diện đều như vậy được gọi là khối đa diện đều loiaj {p;q}.
Nhận xét: Các mặt ca khối đa diện đều là những đa giác đều và bằng nhau.
Hình 2.1
B
C
C'
A
B'
A'
A
S
C
D
E
B
Hình 2.2.2
Hình 2.2.1
B
C
D
C'
A
B
C
D
A
B'
A'
D'
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 17
Định lí: Chỉ năm loại khối đa diện đều. Đó là các khối đa diện đều loại {3,3}, loại
{4,3}, loại {3,4}, loại {5,3}, và loại {3,5}.
Tùy theo số mặt của cng, năm loại khối đa diện đều kể trên theo theo thứ tự được gọi là
khối đa diện đều, khối lập phương, khối tám mặt đều, khi mười hai mặt đều, khối hai
mươi mặt đều.
Năm khối đa din đều
T diện đều
Khi lp
phương
Khi tám mt
đều
Khi mười hai
mặt đều
Khi hai mươi
mặt đều
Nhn xét:
Hai khối đa din đều cùng số mặt và có cạnh bằng nhau thì bằng nhau.
Hai khối đa din đều cùng số mặt thì đồng dạng vi nhau.
Bng tóm tt của năm loại khối đa diện đều
Khi đa diện đều
S đỉnh
S cnh
S mt
Ký hiu {p, q}
K diện đều
4
6
4
{3, 3}
Khi Lập Phương
8
12
6
{4, 3}
Khi Tám Mặt Đều
6
12
8
{3, 4}
Khi Mười Hai Mặt Đều
20
30
12
{5, 3}
Khi Hai Mươi Mặt Đều
12
30
20
{3, 5}
B. CÂU HI TRC NGHIM KHÁCH QUAN
Câu 1. Trong các khi đa diện dưới đây, khối nào có s cnh có th là mt s l?
A. Khối chóp;
B. Khi tứ diện;
C. Khi hp;
D. Khi lăng trụ.
ng dn gii
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 18
Khi chóp n- giác có tng s cnh bng 2n
Khi t din có 6 cnh
Khi hp có 12 cnh
Khi lăng trụ n-giác với n là một số lẻ thì số cạnh
là 3n, là một số lẻ.
dụ: xét lăng trụ tam giác
ABC.A'B'C'
9 cạnh
một số lẻ
Vậy, Chọn đáp án D.
Câu 2. Trong các khi đa diện dưới đây, khối nào có s mt luôn là s chn?
A. Khối lăng trụ; B. Khi chóp;
C. Khi chóp ct; D. Khối đa din đều.
ng dn gii
Khi lăng trụ n-giác với n
số lẻ số mặt bằng
n2
một số lẻ
dụ: Lăng trụ tam giác
ABC.A’B’C’ có số mặt là 5.
Khi chóp n-giác với n số
chn, thì số mặt của
n1
là một s lẻ
Ví dụ: Hình chóp
S.ABCD
đáy là tứ giá và số mặt là 5.
Khi chóp cụt: Tương tnhư
khối lăng trụ
Ví dụ: Khối chóp ct tam giác có
số mặt là 5.
Trong không gian ba chiều, đúng 5 khối đa din đều, chúng là các khối đa diện duy
nhất tất cả các mặt, các cạnh cácc đỉnh bằng nhau. Cng được giới thiệu
trong các hình dưới đây:
Năm khối đa din đều
T diện đều
Khi lp
phương
Khi tám mt
đều
Khi mười hai
mt đều
Khi hai mươi
mặt đều
B
C
C'
A
B'
A'
O
C
B
A
D
S
A'
C'
B
C
A
B'
C'
B'
A
B
C
A'
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 19
Tên của chúng gọi theo số mặt của mỗi khối tương ứng là 4, 6, 8, 12, và 20.
Các khối này đều có số mặt là chẵn . Vy chọn đáp án D.
Câu 3. Tìm mệnh đề sai trong các mệnh đề sau:
A. Khối tứ diện đều có 6 cạnh
B. Khi lập phương 12
cạnh
C. S cạnh của một khối chóp
chn
D. Khối 8 mặt đều8 cạnh
ng dn gii
Chọn đáp án D. Vì khi 8 mặt đều có tt c 12 cnh
Ta nhc lại như sau: Mỗi khối đa diện đều có th xác định bi ký hiu {p, q} trong đó
p = s các cnh ca mi mt (hoc s các đỉnh ca mi mt)
q = s các mt gp nhau một đỉnh (hoc s các cnh gp nhau mỗi đỉnh).
Khí hiu {p, q} là đặc trưng về số lượng của khối đa diện đu. Ký hiệu {p, q} của năm khi
đa diện đều được cho trong bảng sau.
Khi đa diện đều
S đỉnh
S cnh
S mt
Ký hiu {p, q}
Khi diện đều
4
6
4
{3, 3}
Khi Lập Phương
8
12
6
{4, 3}
Khi Tám Mặt Đều
6
12
8
{3, 4}
Khối Mười Hai Mặt Đu
20
30
12
{5, 3}
Khối Hai Mươi Mặt Đu
12
30
20
{3, 5}
Li bình: Ta có th dùng phương pháp loại tr như sau
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 20
A. Khối tứ diện đều6 cạnh.
Đúng vì có 3 cạnh bên + 3 cạnh
đáy. Như vậy tổng là 6.
B. Khi lập phương có 12 cạnh.
Đúng vì có 4 cạnh bên + 2 mặt
đáy (mỗi mặt 4 cạnh). Vậy tổng
là 12
C. S cạnh ca một khối chóp là
chn
Đúng. Ta có thể lấy 2 ví d sau
Chóp tam giác có 6 cạnh, chóp t
giác có 8 cạnh,…
Vy D sai. Chn D.
Câu 4. Trong mt khi đa diện li vi các mt là các tam giác, nếu gi C là s cnh và M là
s mt thì h thc nào sau đây đúng?
A.
2M 3C
B.
3M 2C
C.
3M 5C
D.
2M C
ng dn gii
mi mt tam giác và M mt, nên s cạnh 3M. Nhưng mỗi cnh cnh chung
ca đúng hai mặt nên
3M
C.
2
Vy
2C 3M.
Vy chn đáp án B.
Câu 5. Trong mt khi đa diện li mà mi đỉnh chung ca ba cnh, nếu gi C là s cnh và
Đ là số mt thì h thức nào sau đây đúng?
A. 3Đ=2C
B. 3Đ=C
C. 4Đ=3C
D. C=2Đ
ng dn gii
Vì có Đ đỉnh, mà mi đnh có 3 cnh chung nên s cạnh 3Đ. Mà cứ mt cạnh t 2 đnh
nên ta có
3D
C.
2
Vy
2C 3D
.
Vy chn đáp án A.
Câu 6. Mt khối đa diện lồi 10 đỉnh, 7 mt. Vy khi đa diện này có my cnh?
A.
12
B.
15
C.
18
D.
20
ng dn gii
Áp dụng định lí Ơle:
C M 2 10 C 7 2 C 15 Đ
.
Vy chn đáp án B.
A
B
C
D
B
C
D
C'
A
B'
A'
D'
S
C
B
A
D
B
C
A
S
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 21
Câu 7. Khi 12 mặt đều {mi mặt là ngũ giác đều} có my cnh?
A.
16
B.
18
C.
20
D.
30
ng dn gii
Vì mi mặt ngũ giác đều và có M mặt {M=12}. Nhưng mỗi cnh là cnh chung của đúng
hai mt nên
5M 5.12
C 30.
22
Chọn đáp án D.
Câu 8. Khi 20 mặt đều {mi mặt là tam giác đều} có my cnh?
A.
16
B.
18
C.
20
D.
30
ng dn gii
Vì mi mặt là tam giác đều và có M mặt {M=20}. Nhưng mỗi cnh là cnh chung của đúng
hai mt nên
3.20
C 30.
2

Chọn đáp án D.
Câu 9. Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?
A. Số đỉnh và số mặt ca một hình đa diện luôn bằng nhau;
B. Tồn tại hình đa din có số đỉnh và số cạnh bằng nhau;
C. Tồn tại một hình đa diện có số cạnh bằng số đỉnh
D. Tôn tại một hình đa diện có số cạnh và số mặt bằng nhau
ng dn gii
A. Số đỉnh và số mặt ca một hình
đa diện luôn bằng nhau. Mệnh đề
sai
Cho hình lăng trụ ABC.A’B’C’: 5
mặt nhưng có 6 đỉnh.
B. Tồn tại hình đa din có số đỉnh và
số cạnh bằng nhau. Là mệnh đề
đúng
Ví dụ: Hình chóp tam giác, hình
chóp tứ giác
C, D không thể xảy ra. Nên mệnh đề
sai
Câu 10. Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?
S các cnh của hình đa diện luôn
A. Lớn hơn hoặc bằng 6
B. lớn hơn 6
C. lớnn 7
D. lớn hơn hoặc bằng 8
ng dn gii
B
C
A'
B'
C'
A
S
C
B
A
D
B
C
A
S
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 22
Chọn đáp án A. Ví d hình chóp tam giác hoc hình t din thì cnh ca nó bng 6.
Câu 11. Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?
S các đỉnh, hoc các mt ca bt k hình đa din luôn
A. Lớn hơn hoặc bằng 4
B. lớn hơn 4
C. lớnn 5
D. lớn hơn hoặc bằng 5
ng dn gii
Chọn đáp án A. Ví d hình chóp tam giác hoc hình t din thì cnh s mt ca nó bng
4.
Câu 12. Cho đa diện (H) có tt c các mặt đều là tam giác. Khẳng định nào sau đây đúng?
A. Tổng các mặt của (H) luôn là một số chẵn
B. Tổng các mặt của (H) luôn gấp đối tổng số đỉnh của (H)
C. Tổng số các cạnh ca (H) là một số không chia hết cho 3
D. Tổng số các cạnh của (H) luôn gấp đôi tổng số các mặt của (H)
ng dn gii
Gi tng s mt ca (H) là M và tng s các cnh ca (H) là C.
Ta có:
3M 2C
. Suy ra M là mt s chn. Vy chn đáp án A.
Ví d: Xét hình t din ABCD
Tổng các mặt là 4 (chẵn)
Tổng các mặt 4, tổng đỉnh 4. Như
vy, tổng các mặt ca không thể gấp
đôi tổng số đỉnh của, nên mệnh
đề sai.
Tổng các cạnh 6, số này chia hết cho
3. Như vậy câu C sai.
Tổng số cạnh 6, tổng các mặt 4.
Như vậy không thể tổng các cạnh gấp
đôi tổng các mặt được.
Câu 13. Trong các loi khối đa diện đều sau, tìm khi đa diện có s cnh gấp đôi s đỉnh
A. Khối 20 mặt đều
B. Khi lập phương
C. Khi bát diện đều
D. Khối 12 mặt đều
ng dn gii
Khi bát diện đều có cnh là 12 và có s đỉnh6. Nên chn đáp án C.
Câu 14. Trong các loi khối đa diện đều sau, tìm khối đa diện s đỉnh s mt bng
nhau
A. Khối 12 mặt đều
B. Khi lập phương
C. Khi bát diện đều
D. Khối tứ diện đều
ng dn gii
A
B
C
D
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 23
Khi t diện đều s mt là 4 và s đỉnh là 4.
Vy chn đáp án D.
Câu 15. Cho đa diện (H) có tt c các mặt đều là t giác. Khng định nào sau đây đúng?
A. Tổng số các cạnh ca (H) luôn bằng tổng số các mặt của (H)
B. Tổng các mặt của (H) luôn bằng tổng số các đỉnh của (H)
C. Tổng số các cạnh ca (H) luôn là một số chẵn
D. Tổng số các mặt của (H) luôn là một số lẻ.
ng dn gii
Gi tng s các mt ca (H) là M và tng sc cnh ca (H) là C.
Ta có:
4M 2C C 2M
. Suy ra C là mt s chn.
Vy chn đáp án C.
Ta có th kim nghim như sau: Xét hình lập phương ABCD.A’B’C’D’
Tổng các cạnh 12, tổng các mặt
6. Như vậy đáp án A sai.
Tổng các mặt là 6, tổng các đỉnh 8.
Như vy đáp án B sai.
Tổng các mặt 6 (chẵn). Như vậy
đáp án D sai.
Câu 16. Mi đỉnh ca bát diện đu là đnh chung ca my cnh?
A.
3
B.
4
C.
6
D.
5
ng dn gii
Ta thấy mỗi đỉnh là đỉnh chung
của 4 cạnh.
Ví dụ: Xét đỉnh B, thì B là đỉnh
chung của 4 cạnh: BA, BS, BC,
BS’.
Vậy chọn đáp án B.
Câu 17. Cho khi đa diện đều. Khẳng định nào sau đây sai
A. Số đỉnh của khi lập phương bằng 8
B. Số mặt của khối tứ diện đều bằng 4
C. Khối bát diện đều là loại {4;3}
D. Số cạnh ca báy din đều bằng 12.
ng dn gii
Khi bát diện đều là loi {3;4}. Vy chọn đáp án C
Câu 18. Cho khi chóp có đáy là n-giác. Mệnh đề nào sau đây đúng?
B
C
D
C'
D'
A'
B'
A
S'
O
D
A
B
C
S
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 24
A. Số mặt của khi chóp là 2n
B. Số cạnh ca khối chóp là n+2
C. Số đỉnh bằng số mặt và bằng n+1
D. Số đỉnh ca khối chóp là 2n+1
ng dn gii
Hình chóp tam giác có 4 mặt
và 4 đỉnh
Hình chóp tứ giác có 5 mặt
5 đỉnh
Vy chn đáp án C.
Câu 19. Khối đa diện lồi đều có s mt nhiu nht là:
A.
12
B.
30
C.
8
D.
20
ng dn gii
Đa diện lồi đều có s mt nhiu nhất à đa diện 20 mt và nó có 30 cnh.
Vy chn đáp án D.
Câu 20. Trong các mệnh đề sau mệnh đề nào là đúng?
A. Khối đa din đu là khi đa diện có tt cả các cạnh bằng nhau
B. Khối đa diện đều khối đa diện tất cả các mặt các đa giác
đều
C. Khối đa diện đều khi đa diện tt cả các mặt các đa giác
đều bằng nhau và các cạnh bằng nhau
D. Có vô s khi đa diện đều lồi không có cùng số cạnh
ng dn gii
Vy chn đáp án C.
Câu 21. Trong các mệnh đ sau, mệnh đ nào sai?
A. Hình lập phương là đa din
B. Tứ diện là đa diện lồi
C. Hình hộp là đa diện lồi
D. Hình tạo bởi hai tứ din chung đáy ghép vi nau một đa diện
lồi.
ng dn gii
B
C
A
S
D
A
B
C
S
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 25
Hình lập phương chắn chắn đa diện đều nên mệnh đề A
đúng
Tứ diện là đa diện lồi cũng là mệnh đề đúng
Hình hộp là đa diện lồi, đây là mệnh đề đúng
Vậy chọn đáp án D.
Chuyên đ: Hình hc không gian Ch đề 1: Khối đa diện
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chun luyn thi THPT Quc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 26
Để s dng file word, quý thầy cô vui lòng đóng góp chút kinh phí đ to
động lc cho tác gi ra đời những chuyên đề khác hay hơn
TÊN TÀI LIU
GIÁ
MÃ S
KHI ĐA DIỆN
50K
HHKG_KĐD
Quà tăng đính kèm:
File Word 5 đề thi th THPT Quốc gia 2017 có đáp án và lời gii chi tiết 20_24}
ng dn thanh toán
Quý thy thanh toán cho mình qua ngân hàng. Sau khi chuyn khon, nh s lp tc
gi tài liu cho quý thy cô.
Nếu trong ngày mà thầy cô chưa nhn được thì vui lòng gi điện trc tiếp cho mình.
Thầy cư. SĐT: 01234332133
NGÂN HÀNG
TÊN TÀI KHON
TRẦN ĐÌNH CƯ
TRẦN ĐÌNH CƯ
TRẦN ĐÌNH CƯ
S TÀI KHON
4010205025243
0161000381524
55110000232924
CHI NHÁNH
THA THIÊN HU
THA THIÊN HU
THA THIÊN HU
Ni dung: H tên_email_ma tai liu
Ví d: Nguyn Th B_nguyenthib@gmail.com_HHKG_TTKC
Lưu ý:
Thy đọc k file PDF trưc khi mua, tài liu mua ch
dùng vi mục đích nhân, không được bán li hoc
chia s cho ngưi khác.
CHÚC QUÝ THY CÔ DY TT THÀNH CÔNG TRONG
S NGHIP TRỒNG NGƯỜI
| 1/26

Preview text:

Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện T
hs. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 1
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện MỤC LỤC
CHỦ ĐỀ 1. KHỐI ĐA DIỆN ...................................................................................................... 3
DẠNG 1. KHÁI NIỆM KHỐI ĐA DIỆN ............................................................................. 3
DẠNG 2. KHỐI ĐA DIỆN LỒI VÀ KHỐI ĐA DIỆN ĐỀU ............................................ 16
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 2
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
CHỦ ĐỀ 1. KHỐI ĐA DIỆN
DẠNG 1. KHÁI NIỆM KHỐI ĐA DIỆN
A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
I. KHÁI NIỆM VỀ HÌNH ĐA DIỆN VÀ KHỐI ĐA DIỆN
1. Khái niệm về hình đa diện S E D A C B B C E' D' A A' C' D B' E
Quan sát hình lăng trụ, hình chóp ở trên ta thấy chúng đều là những hình không gian
được tạo bởi một số hữu hạn đa giác. Các đa giác ấy có tính chất
a) Hai đa giác phân biệt chỉ có thể hoặc không giao nhau, hoặc chỉ có một đỉnh chung, hoặc chỉ có một cạnh chung.
b) Mỗi cạnh của đa giác nào cũng là cạnh chung của đúng hai đa giác. Mỗi đa giác như thế được
gọi là một mặt của hình đa diện (H). Các đỉnh, cạnh của các đa giác ấy theo thứ tự gọi là các đỉnh,
cạnh của hình đa diện (H).
Người ta gọi các hình đó là hình đa diện.
Nói một cách tổng quát: Hình đa diện (gọi tắt là đa diện) (H) là hình được tạo bởi một số hữu
hạn các đa giác thỏa mãn hai tính chất trên. Mỗi đa giác như thế được gọi là các mặt của đa
diện. Các đỉnh các cạnh của đa giác ấy theo thứ tự được gọi là các đỉnh, cạnh của đa diện.
2. Khái niệm về khối đa diện
Khối đa diện là phần không gian được giới hạn bới một hình đa diện (H), kể cả hình đa diện đó. d E D A C B Điểm trong N E' D' Điểm ngoài M A' C' B'
Những điểm không thuộc khối đa diện được gọi là điểm ngoài của khối đa diện. Những
điểm thuộc khối đa diện nhưng không thuộc hình đa diện giới hạn khối đa diện ấy được
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 3
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
gọi là điểm trong của khối đa diện. Tập hợp các điểm trong được gọi là miền trong, tập hợp
các điểm ngoài được gọi là miền ngoài khối đa diện.
Mỗi đa diện (H) chia các điểm còn lại của không gian thành hai miền không giao nhau:
miền trong và miền ngoài của (H). Trong đó chỉ có duy nhất miền ngoài là chứa hoàn toàn
một đường thẳng d nào đấy.
Khối đa diện (H) là hợp của hình đa diện (H) và miền trong của nó.
II. HAI HÌNH BẲNG NHAU
1. Phép dời hình trong không gian
và sự bằng nhau giữa các khối đa diện.
Trong không gian quy tắc đặt tương ứng mỗi điểm M với điểm M’ xác định duy nhất được
gọi là một phép biến hình trong không gian.
Phép biến hình trong không gian được gọi là phép dời hình nếu nó bảo toàn khoảng cách
giữa hai điểm tùy ý. Nhận xét:
 Thực hiện liên tiếp các phép dời hình sẽ được một phép dời hình.
 Phép dời hình biến một đa diện thành H một đa diện H' , biến các đỉnh, cạnh,
mặt của đa diện H thành đỉnh, cạnh, mặt tương ứng của đa diện H' .
a) Phép dời hình tịnh tiến theo vector v là phép biến hình biến điểm M thành M’ sao cho MM'  v .
b) Phép đối xứng qua mặt phẳng (P) M
là phép biến hình biến mọi điểm
thuộc (P) thành chính nó, biến điểm
M không thuộc (P) thành điểm M’ M1
sao cho (P) là mặt phẳng chung trực P của MM’.
Nếu phép đối xứng qua mặt phẳng M'
(P) biến hình (H) thành chính nó thì
(P) được gọi là mặt phẳng đối xứng của (H).
c) Phép đối xứng tâm O là phép biến M'
hình biến điểm O thành chính nó,
biến điếm M khác O thành điểm M’
sao cho O là trung điểm của MM’. O
Nếu phép đối xứng tâm O biến hình M
(H) thành chính nó thì O được gọi là tâm đối xứng của (H).
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 4
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
d) Phép đối xứng qua đường thẳng d là phép d
biến hình mọi điểm thuộc d thành chính nó,
biến điểm M không thuộc d thành điểm M’
sao cho d là trung trực của MM’. Phép đối M'
xứng qua đường thẳng d còn được gọi M O
phép đối xứng qua trục d.
Nếu phép đối xứng qua đường thẳng d biến
hình (H) thành chính nó thì d được gọi
trục đối xứng của (H).
2. Hai hình bằng nhau
Hai hình được gọi là bằng nhau nếu có một phép dời hình biến hình này thành hình kia. Nhận xét
 Hai đa diện được gọi là bằng nhau nếu có một phép dời hình biến hình đa diện này
thành hình đa diện kia.
 Hai tứ diện có các cạnh tương ứng bằng nhau thì bằng nhau.
III. PHÂN CHIA VÀ LẮP GHÉP KHỐI ĐA DIỆN
Nếu khối đa diện (H) là hợp của hai khối đa diện  1 H ,H2, sao cho  1 H  và
H2 không có điểm trong chung thì ta nói có thể chia được khối đa diện (H) thành hai khối đa diện  1
H  và H2  , hay có thể lắp ghép được hai khối đa diện  1 H và H2  với
nhau để được khối đa diện (H).
Ví dụ. Xét khối lập phương ABCD.A’B’C’D’. Mặt phẳng BDD’B’ cắt khối lập phương đó
theo một thiết diện là hình chữ nhật BDD’B’. Thiết diện này chia các điểm còn lại của khối
lập phương ra làm hai phần. Mỗi phần cùng với hình chữ nhật BDD’B’ tạo thành khối
lăng trụ, như vậy có hai khối lăng trụ: ABD.A’B’D’ và BCD.B’C’D’. Khi đó ta nói mặt
phẳng (P) chia khối lập phương ABCD.A’B’C’D’ thành hai khối lăng trụ ABD.A’B’D’ và BCD.B’C’D’.
Tương tự trên ta có thể chia tiếp khối trụ ABD.A’B’D’ thành ba khối tứ diện: ADBB’, ADB’D’ và AA’B’D’.
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 5
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
Nhận xét: Một khối đa diện bất kì luôn có thể phân chia được thành các khối tứ diện.
B. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
Câu 1. Cho khối lăng trụ tam giác đều ABC.A'B'C' . Về phía ngoài khối lăng trụ này ta
ghép thêm một khối lăng trụ tam giác đều bằng với khối lăng trụ đã cho, sao cho hai khối
lăng trụ có chung một mặt bên. Hỏi khối đa diện mới lập thành có mấy cạnh? A. 9 B. 12 C. 15 D. 18 Hướng dẫn giải Chọn đáp án B.
Khối lăng trụ lập thành là một khối
lăng trụ đứng tứ giác nên có 12 cạnh
Câu 2. Cho khối chóp tứ giác đều S.ABCD có tất cả các cạnh đều bằng a. Về phía ngoài
khối chóp này ta ghép thêm một khối chóp tứ diện đều có cạnh bằng a, sao cho một mặt
của khối tứ diện đều trùng với một mặt của khối chóp đã cho. Hỏi khối đa diện mới lập thành có mấy mặt? A. 5 B. 6 C. 7 D. 9 Hướng dẫn giải Chọn đáp án A.
Khối lăng trụ lập thành là một khối lăng trụ tam giác nên có 5 mặt
Câu 3. Tứ diện đều có mấy mặt phẳng đối xứng A. 0 B. 4 C. 6 D. 2 Hướng dẫn giải
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 6
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
Giả sử (P) là mặt phẳng đối xứng của tứ diện S.ABC, như thế phép đối xứng qua ( D P)
biến tứ diện thành chính nó, do đó biến mỗi đỉnh thành một trong các đỉnh còn lại. Với
đỉnh S ta có các trường hợp sau  D S  S P  
thì trong ba điểm còn lại phải có một điểm bất động, nếu điểm đó là A thì (P)
qua SA, hai điểm B và C đối xứng với nhau qua phép đối xứng (
D P) nên (P) là mặt phẳng trung trực của của CB
Nếu thay A bởi B hoặc C thì ta có kết quả tương tự. Tóm lại tứ diện đều ABCD có 6 mặt phẳng đối xứng.
Vậy chọn đáp án C.
Câu 4. Hình lập phương có mấy mặt phẳng đối xứng ? A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 Hướng dẫn giải
Hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ có 9 mặt phẳng đối xứng đó là
 Ba mặt phẳng trung trực của các cạnh AB, AD, AA’
 Sáu mặt phẳng chứa 6 đường chéo của hình lập phương
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 7
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
Vậy chọn đáp án D.
Câu 5. Số mặt phẳng đối xứng của hình bát diện đều là: A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 Hướng dẫn giải
Vậy chọn đáp án D.
Quy luật tìm các mặt phẳng đối xứng: Do tính chất đối xứng nhau, nên cứ đi từ trung
điểm các cạnh ra mà tìm. Đảm bảo rằng nếu chọn 1 mp đối xứng nào thì các điểm còn dư
phải chia đều về 2 phía. Ví dụ chọn mặt phẳng ABCD làm mp đối xứng thì 2 điểm S và S'
là 2 điểm dư còn lại phải đối xứng nhau qua ABCD. Nếu chọn SBS'D thì còn 2 điểm dư là
A và C đối xứng nhau qua SBS'D,...
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 8
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
Câu 6. Trong không gian cho hai vectơ u và v . Với M là điểm bất kỳ, ta gọi 1 M là ảnh của M qua phép T M T u và 2 là ảnh của 1
M qua phép v ,. Khi đó phép biến hình biến
điểm M thành đểm M2 là:
A. Phép tịnh tiến theo vectơ u  v B. Phép tịnh tiến theo vectơ u
C. Phép tịnh tiến theo vectơ v
D. Một phép biến hình khác Hướng dẫn giải
Theo định nghĩa phép tịnh tiên vectơ
T M  M  MM  u  u 1 1 
  MM  M M  u  v  MM  u  v T M  1 1 2 2  M  M M  v v 1 2 1 2 
Như vậy, phép biến hình biến điểm M thành đểm M2 là phép tịnh tiến theo vectơ u  v .
Vậy chọn đáp án A.
Câu 7. Có bao nhiêu phép tịnh tiến biến một đường thẳng thành chính nó? A. Không có B. 1 C. 2 D. Vô số Hướng dẫn giải Chọn đáp án D.
Câu 8. Trong không gian cho hai đường thẳng a và b song song với nhau. Có bao nhiêu
phép tịnh tiến biến đường thẳng a thành đường thẳng b? A. Không có B. 1 C. 2 D. Vô số Hướng dẫn giải Chọn đáp án D.
Câu 9. Trong không gian cho (P) và (Q) là hai mặt phẳng song song. Chọn mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau
A. Không có phép tịnh tiến nào biến (P) thành (Q)
B. Có duy nhất một phép tịnh tiến biến (P) thành (Q)
C. Có đúng hai phép tịnh tiến biến (P) thành (Q)
D. Có vô số phép tịnh tiến biến (P) thành (Q) Hướng dẫn giải Chọn đáp án D.
Câu 10. Trong không gian cho hai tam giác ABC và A’B’C’ bằng nhau (
AB  A'B';AC  A'C'; BC  B'C' ). Chọn mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau
A. Không thể thực hiện một phép tịnh tiến nào biến tam giác này thành tam giác kia
B. Tồn tại duy nhất một phép tịnh tiến nào biến tam giác này thành tam giác kia
C. Có nhiều nhất hai phép tịnh tiến nào biến tam giác này thành tam
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 9
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện giác kia
D. Có thể thực hiện vô số phép tịnh tiến biến tam giác này thành tam giác kia. Hướng dẫn giải
Trước hết ta nhận thấy rằng, muốn thực B B'
hiện được một phép tịnh tiến biến A' A  BC A thành A
 'B'C' thì phải có điều
kiện, hai tam giác ABC và A’B’C’ ơhair
nằm trên hai mặt phẳng song song C' C (hoặc trùng nhau) và AB  A'B',AC  A'C'.
Khi đó phép tịnh tiến theo vectơ u  A'A biến A  'B'C' thành A
 BC và phép tịnh tiến theo vectơ v  A'A biến A  'B'C' thành A
 BC . Như vậy chỉ có hai phép tịnh tiến biến
tam giác này thành tam giác kia.
Câu 11. Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ . Gọi I, J lần lượt là trung điểm của các cạnh 1
AD, BC. Phép tịnh tiến theo vectơ u  AD 2
biến tam giác A'I J thành tam giác A. C’CD
B. CD’P với P là trung điểm của B’C’
C. KDC với K là trung điểm của A’D’ D. DC’D’ Hướng dẫn giải
Gọi T là phép tịnh tiến theo vectơ C' B' 1 D' K A' u  AD 2 . Ta có
TI  D,TJ  C,TA'  K C B J Vậy T A  'I J  K  DC. D I A
Vậy chọn đáp án C.
Câu 12. Cho hai mặt phẳng  và  song song với nhau. Với M là một điểm bất kỳ, ta gọi 1
M là ảnh của M qua phép đối xứng Đ  và M2 là ảnh của 1
M qua phép đối xứng Đ .
Phép biến hình f  Đ   Đ  . Biến điểm M thành M2 là
A. Một phép biến hình khác
B. Phép đồng nhất
C. Phép tịnh tiến
D. Phép đối xứng qua mặt phẳng Hướng dẫn giải
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 10
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
Gọi I, J lần lượt là trung điểm của M 1 M , 1 M 2
M I,J Ta có: M2 M D I M J 1  M  1 M  M 1 M  2I 1 M D  1 M   M2  1 M M2  2 1 M J β α Suy ra: M 2 M  2I 1 M  1
M J  2IJ  u (Không đổi)
Vậy M2 là ảnh của M qua phép tịnh tiến u .
Vậy chọn đáp án D.
Câu 13. Trong không gian một tam giác đều có mấy mặt phẳng đối xứng? A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 Hướng dẫn giải
Trong không gian, với tam giác đều bất kì ABC có bốn mặt phẳng đối xứng. Đó là: Ba mặt
phẳng trung trực của ba cạnh và mặt phẳng chứa A  BC .
Vậy chọn đáp án D.
Câu 14. Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A’B’C’D’ có các kích thước là a, b, c a  b  c .
Hình hộp chữ nhật này có mấy mặt đối xứng A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 Hướng dẫn giải
Hình hộp chữ nhật ABCD.A’B’C’D’ có 3 mặt đối xứng, đó là các mặt phẳng trung trực AB, AD, AA’.
Vậy chọn đáp án C.
Câu 15. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông và SA vuông góc với
(ABCD). Hình chóp này có mặt đối xứng nào? A. Không có B. SAB C. SAC D. SAD Hướng dẫn giải
Ta có: BD  SAC và O là trung điểm S
của BD. Suy ra SAC là mặt phẳng
trung trực của BD. Suy ra SAC là mặt A D
đối xứng của hình chóp, và đây là mặt O phẳng duy nhất. B C
Vậy chọn đáp án C.
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 11
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
Câu 16. Trong không gian cho hai điểm I và J phân biệt. Với mỗi điểm M ta gọi 1 M là ảnh
của M qua phép đối xứng tâm DI , M2 là ảnh của M qua phép đối xứng tâm DJ . Khi đó
hợp thành của DI và DJ biến điểm M thành điểm M2 là
A. Phép đối xứng qua mặt phẳng B. Phép tịnh tiến
C. Phép đối xứng tâm
D. Phép đồng nhất Hướng dẫn giải Ta có: M1 I D M  1 M  M 1 M  2I 1 M I J DJ  1 M   2 M  1 M 2 M  1 2M J Do đó: M M2 M 1 M  2I 1 M  1 M J  2IJ (không đổi)
Vậy M2 là ảnh của M qua phep tịnh tiến theo vectơ u  2IJ .
Vậy chọn đáp án B.
Câu 17. Trong các hình dưới đây, hình nào không có tâm đối xứng A. Hình hộp
B. Hình lăng trụ tứ giác đều
C. Hình lập phương D. Tứ diện đều Hướng dẫn giải
 Hình hộp có một tâm đối xứng là giao điểm của bốn đường chéo
 Hình lăng trụ tứ giác đều, hình lập phương là các hình hộp đặc
biệt nên có một tâm đối xứng
 Tứ diện đều không có tâm đối xứng.
Thật vậy, giả sử tứ diện đều ABCD có tâm đối xứng O.
Nhận thấy các đỉnh A,B,C,D không thể là tâm đối xứng của tứ
diện ABCD, nên ảnh của A qua đối xứng tâm O là một trong ba đỉnh còn lại, nếu O
D A  B thì O là trung điểm của AB, nhưng
trung điểm của AB cũng không thể là tâm đối xứng của ABCD.
Câu 18. Hình chóp tứ giác đều có mấy mặt phẳng đối xứng A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 Hướng dẫn giải
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 12
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
Hình chóp tứ giác đều có 4 mặt S
phẳng đối xứng đó là:
SAC,SBD,SMN,SIJ , với
M, N, I, J lần lượt là trung điểm của I A D M AB, CD, DA, BC O N J C
Vậy chọn đáp án D. B
Câu 19. Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ tâm O (tâm đối xứng). Ảnh của đoạn thẳng
A’B qua phép đối xứng tâm DO là đoạn thẳng A. DC' B. CD' C. DB' D. AC' Hướng dẫn giải Ta có C' B' D' A' O D A'  C; O D   B  D' Do đó O O D A'  B  CD' B C
Vậy chọn đáp án B D A
Câu 20. Trong không gian cho hai đường thẳng song song a và b. Với mỗi điểm M ta gọi 1
M là ảnh của M qua phép đối xứng tâm Da , M2 là ảnh của M qua phép đối xứng tâm
Db . Khi đó hợp thành của Da Db biến điểm M thành điểm M2 là
A. Phép đối xứng trục
B. Phép đối xứng qua mặt phẳng
C. Phép đối xứng tâm D. Phép tịnh tiến Hướng dẫn giải
Gọi I, J lần lượt là trung điểm a b của M 1 M , 1 M 2 M M1 Các điểm M, 1 M , 2 M ,I,J cùng I J
nằm trên một mặt phẳng (P) M M2 P
vuông góc với a và b tại I và J. Ta có: DI M  1 M  MM  2I 1 M DJ  1 M   M2  1 M M2  2 1 M J Suy ra: M 2 M  2I 1 M  1
M J  2IJ  u (không đổi)
Vậy chọn đáp án D.
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 13
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
Câu 21. Trong không gian cho hai hai mặt phẳng  và  vuông góc với nhau. Với mỗi điểm M ta gọi 1
M là ảnh của M qua phép đối xứng tâm D M  , 2 là ảnh của M qua phép
đối xứng tâm D . Khi đó hợp thành của D D
  biến điểm M thành điểm M2 là A. Phép tịnh tiến
B. Phép đối xứng qua mặt phẳng
C. Phép đối xứng tâm
D. Phép đối xứng trục Hướng dẫn giải
Gọi I, J, O lần lượt là trung điểm β của M 1 M , 1 M 2 M ,M 2 M ( với J M1 M2 1 MM   và I, 1 M 2
M   và J) α I a O Ta có: IO / / 1 M 2 M nên IO   ,
do đó nếu gọi a là giao tuyến của  M
 và  thì IO  a và Oa .
Suy ra hai điểm M và M2 đối
xứng nhau qua đường thẳng a. Vậy hợp thành của D D
  biến điểm M thành điểm M2 là phép đối xứng qua đường thẳng a.
Vậy chọn đáp án D.
Câu 22. Tứ diện đều có mấy trục đối xứng A. Không có B. 1 C. 2 D. 3 Hướng dẫn giải
Tứ diện đều có ba trục đối xứng đó là ba đường thẳng đi qua trung điểm của các cặp cạnh đối của nó.
Vậy chọn đáp án D.
Câu 23. Hình chóp tứ giác đều có mấy trục đối xứng? A. Không có B. 1 C. 2 D. 3 Hướng dẫn giải
Hình chóp tứ giác đều có 1 trục đối xứng đó là trục của đường tròn ngoại tiếp đáy.
Vậy chọn đáp án B.
Câu 24. Hình vuông có mấy trục đối xứng? A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 Hướng dẫn giải
Trong không gian, hình vuông có 5 trục đối xứng, đó là:
 Hai đường thẳng chứa hai đường chéo AC, BD
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 14
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
 Đường thẳng đi qua trung điểm của AB, CD và đường thẳng đi qua trung điểm của AD và BC
 Trục ngoại tiếp đường tròn ngoại tiếp hình vuông
Vậy chọn đáp án D.
Câu 25. Tìm mệnh đề đúng trong các mệnh đề sau
A. Nếu hình H có trục đối xứng thì nó có ít nhất một tâm đối xứng.
B. Nếu hình H có mặt đối xứng thì nó có ít nhất một trục đối xứng.
C. Nếu hình H có mặt đối xứng và có trục đối xứng thì nó có ít nhất một tâm đối xứng.
D. Nếu hình H có mặt đối xứng và có tâm đối xứng nằm trên mặt
đối xứng thì nó có ít nhất một tâm đối xứng. Hướng dẫn giải
 Hình chóp tứ giác đều có một trục đối xứng, nhưng không có tâm
đối xứng. Như vậy A sai
 Hình chóp S.ABCD có SA  ABCD có mặt phẳng đối xứng là
SAC, nhưng hình chóp này không có trục đối xứng. Như vậy B sai
 Hình chóp tứ giác đều có 4 mặt đối xứng và có một trục đối xứng,
nhưng không có tâm đối xứng. Như vậy C sai
Vậy chọn đáp án D.
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 15
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
DẠNG 2. KHỐI ĐA DIỆN LỒI VÀ KHỐI ĐA DIỆN ĐỀU
A.CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1. KHỐI ĐA DIỆN LỒI
Khối đa diện (H) được gọi là khối đa diện lồi nếu đoạn thẳng nối hai điểm bất kì của (H)
luôn thuộc (H). Khi đó đa diện giới hạn (H) được gọi là đa diện lồi (Hình 2.1). C' S A' B' B C C A A B D Hình 2.1 E
Lưu ý: Một khối đa diện là khối đa diện lồi khi và chỉ khi miền trong của nó luôn nằm về
một phía đối với mỗi mặt phẳng đi qua một mặt của nó. (Hình 2.2)
Công thức ƠLE: Trong một đa diện lồi nếu gọi Đ là số đỉnh, C là số cạnh, M là số mặt Đ-C+M=2
II. KHỐI ĐA DIỆN ĐỀU
Quan sát khối tư diện đều A D' C'
(Hình 2.2.1), ta thấy các mặt A' B'
của nó là những tam giác
đều, mỗi đỉnh của nó là đỉnh D B D C
chung của đúng ba mặt. Đối C A B
với khối lập phương (Hình Hình 2.2.1 Hình 2.2.2
2.2.2), ta thấy các mặt của nó là những
hình vuông, mỗi đỉnh của nó là đỉnh chung đúng ba mặt. Những khối đa diện nói trên
được gọi là khối đa diện đều
Định nghĩa: Khối đa diện đều là khối đa diện lồi có các tính chất sau:
a) Mỗi mặt của nó là một đa giác đều p cạnh.
b) Mỗi đỉnh của nó là đỉnh chung của đúng q mặt.
Khối đa diện đều như vậy được gọi là khối đa diện đều loiaj {p;q}.
Nhận xét: Các mặt của khối đa diện đều là những đa giác đều và bằng nhau.
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 16
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
Định lí: Chỉ có năm loại khối đa diện đều. Đó là các khối đa diện đều loại {3,3}, loại
{4,3}, loại {3,4}, loại {5,3}, và loại {3,5}.
Tùy theo số mặt của chúng, năm loại khối đa diện đều kể trên theo theo thứ tự được gọi là
khối đa diện đều, khối lập phương, khối tám mặt đều, khối mười hai mặt đều, khối hai mươi mặt đều.
Năm khối đa diện đều Khối lập
Khối tám mặt Khối mười hai Khối hai mươi Tứ diện đều phương đều mặt đều mặt đều Nhận xét:
 Hai khối đa diện đều có cùng số mặt và có cạnh bằng nhau thì bằng nhau.
 Hai khối đa diện đều có cùng số mặt thì đồng dạng với nhau.
Bảng tóm tắt của năm loại khối đa diện đều
Khối đa diện đều
Số đỉnh Số cạnh Số mặt Ký hiệu {p, q} Kứ diện đều 4 6 4 {3, 3} Khối Lập Phương 8 12 6 {4, 3}
Khối Tám Mặt Đều 6 12 8 {3, 4}
Khối Mười Hai Mặt Đều 20 30 12 {5, 3}
Khối Hai Mươi Mặt Đều 12 30 20 {3, 5}
B. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN
Câu 1. Trong các khối đa diện dưới đây, khối nào có số cạnh có thể là một số lẻ? A. Khối chóp; B. Khối tứ diện; C. Khối hộp; D. Khối lăng trụ. Hướng dẫn giải
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 17
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
 Khối chóp n- giác có tổng số cạnh bằng 2n
 Khối tứ diện có 6 cạnh
 Khối hộp có 12 cạnh
 Khối lăng trụ n-giác với n là một số lẻ thì số cạnh A C là 3n, là một số lẻ. B
Ví dụ: xét lăng trụ tam giác ABC.A'B'C' có 9 cạnh là một số lẻ A' C'
Vậy, Chọn đáp án D. B'
Câu 2. Trong các khối đa diện dưới đây, khối nào có số mặt luôn là số chẵn? A. Khối lăng trụ;
B. Khối chóp;
C. Khối chóp cụt;
D. Khối đa diện đều. Hướng dẫn giải
 Khối lăng trụ n-giác với n là C' A'
số lẻ có số mặt bằng n  2 là B' một số lẻ C
Ví dụ: Lăng trụ tam giác A
ABC.A’B’C’ có số mặt là 5. B
 Khối chóp n-giác với n là số S
chẵn, thì số mặt của nó là
n 1 là một số lẻ
Ví dụ: Hình chóp S.ABCD có B C
đáy là tứ giá và số mặt là 5. O A D
 Khối chóp cụt: Tương tự như B' A' C' khối lăng trụ
Ví dụ: Khối chóp cụt tam giác có B A số mặt là 5. C
 Trong không gian ba chiều, có đúng 5 khối đa diện đều, chúng là các khối đa diện duy
nhất có tất cả các mặt, các cạnh và các góc ở đỉnh bằng nhau. Chúng được giới thiệu
trong các hình dưới đây:
Năm khối đa diện đều Khối lập
Khối tám mặt Khối mười hai Khối hai mươi Tứ diện đều phương đều mặt đều mặt đều
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 18
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
Tên của chúng gọi theo số mặt của mỗi khối tương ứng là 4, 6, 8, 12, và 20.
Các khối này đều có số mặt là chẵn . Vậy chọn đáp án D.
Câu 3. Tìm mệnh đề sai trong các mệnh đề sau:
A. Khối tứ diện đều có 6 cạnh
B. Khối lập phương có 12 cạnh
C. Số cạnh của một khối chóp là D. Khối 8 mặt đều có 8 cạnh chẵn Hướng dẫn giải
Chọn đáp án D. Vì khối 8 mặt đều có tất cả 12 cạnh
Ta nhắc lại như sau: Mỗi khối đa diện đều có thể xác định bới ký hiệu {p, q} trong đó
p = số các cạnh của mỗi mặt (hoặc số các đỉnh của mỗi mặt)
q = số các mặt gặp nhau ở một đỉnh (hoặc số các cạnh gặp nhau ở mỗi đỉnh).
Khí hiệu {p, q} là đặc trưng về số lượng của khối đa diện đều. Ký hiệu {p, q} của năm khối
đa diện đều được cho trong bảng sau.
Khối đa diện đều
Số đỉnh Số cạnh Số mặt Ký hiệu {p, q} Khối diện đều 4 6 4 {3, 3} Khối Lập Phương 8 12 6 {4, 3} Khối Tám Mặt Đều 6 12 8 {3, 4}
Khối Mười Hai Mặt Đều 20 30 12 {5, 3}
Khối Hai Mươi Mặt Đều 12 30 20 {3, 5}
Lời bình: Ta có thể dùng phương pháp loại trừ như sau
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 19
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
A. Khối tứ diện đều có 6 cạnh. A
Đúng vì có 3 cạnh bên + 3 cạnh
đáy. Như vậy tổng là 6. B D C
B. Khối lập phương có 12 cạnh. D' C' A'
Đúng vì có 4 cạnh bên + 2 mặt B'
đáy (mỗi mặt 4 cạnh). Vậy tổng D C là 12 A B
C. Số cạnh của một khối chóp là S S chẵn
Đúng. Ta có thể lấy 2 ví dụ sau
Chóp tam giác có 6 cạnh, chóp tứ B B A C giác có 8 cạnh,… A D C Vậy D sai. Chọn D.
Câu 4. Trong một khối đa diện lồi với các mặt là các tam giác, nếu gọi C là số cạnh và M là
số mặt thì hệ thức nào sau đây đúng? A. 2M  3C B. 3M  2C C. 3M  5C D. 2M  C Hướng dẫn giải
Vì mỗi mặt là tam giác và có M mặt, nên số cạnh là 3M. Nhưng mỗi cạnh là cạnh chung 3M
của đúng hai mặt nên C  .  2 Vậy 2C 3M.
Vậy chọn đáp án B.
Câu 5. Trong một khối đa diện lồi mà mỗi đỉnh chung của ba cạnh, nếu gọi C là số cạnh và
Đ là số mặt thì hệ thức nào sau đây đúng? A. 3Đ=2C B. 3Đ=C C. 4Đ=3C D. C=2Đ Hướng dẫn giải
Vì có Đ đỉnh, mà mỗi đỉnh có 3 cạnh chung nên số cạnh 3Đ. Mà cứ một cạnh thì có 2 đỉnh 3D nên ta có C  .  2 Vậy 2C 3D .
Vậy chọn đáp án A.
Câu 6. Một khối đa diện lồi 10 đỉnh, 7 mặt. Vậy khối đa diện này có mấy cạnh? A. 12 B. 15 C. 18 D. 20 Hướng dẫn giải
Áp dụng định lí Ơle: Đ  C  M  2 10  C  7  2  C 15 .
Vậy chọn đáp án B.
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 20
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
Câu 7. Khối 12 mặt đều {mỗi mặt là ngũ giác đều} có mấy cạnh? A. 16 B. 18 C. 20 D. 30 Hướng dẫn giải
Vì mỗi mặt là ngũ giác đều và có M mặt {M=12}. Nhưng mỗi cạnh là cạnh chung của đúng 5M 5.12 hai mặt nên C    30. 2 2 Chọn đáp án D.
Câu 8. Khối 20 mặt đều {mỗi mặt là tam giác đều} có mấy cạnh? A. 16 B. 18 C. 20 D. 30 Hướng dẫn giải
Vì mỗi mặt là tam giác đều và có M mặt {M=20}. Nhưng mỗi cạnh là cạnh chung của đúng 3.20 hai mặt nên C   30. 2 Chọn đáp án D.
Câu 9. Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?
A. Số đỉnh và số mặt của một hình đa diện luôn bằng nhau;
B. Tồn tại hình đa diện có số đỉnh và số cạnh bằng nhau;
C. Tồn tại một hình đa diện có số cạnh bằng số đỉnh
D. Tôn tại một hình đa diện có số cạnh và số mặt bằng nhau Hướng dẫn giải
A. Số đỉnh và số mặt của một hình A' C'
đa diện luôn bằng nhau. Mệnh đề B' sai
Cho hình lăng trụ ABC.A’B’C’: Có 5 C A mặt nhưng có 6 đỉnh. B
B. Tồn tại hình đa diện có số đỉnh và S S
số cạnh bằng nhau. Là mệnh đề đúng B B C A
Ví dụ: Hình chóp tam giác, hình chóp tứ giác A D C
C, D không thể xảy ra. Nên mệnh đề sai
Câu 10. Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?
Số các cạnh của hình đa diện luôn
A. Lớn hơn hoặc bằng 6 B. lớn hơn 6 C. lớn hơn 7
D. lớn hơn hoặc bằng 8 Hướng dẫn giải
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 21
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
Chọn đáp án A. Ví dụ hình chóp tam giác hoặc hình tứ diện thì cạnh của nó bằng 6.
Câu 11. Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?
Số các đỉnh, hoặc các mặt của bất kỳ hình đa diện luôn
A. Lớn hơn hoặc bằng 4 B. lớn hơn 4 C. lớn hơn 5
D. lớn hơn hoặc bằng 5 Hướng dẫn giải
Chọn đáp án A. Ví dụ hình chóp tam giác hoặc hình tứ diện thì cạnh số mặt của nó bằng 4.
Câu 12. Cho đa diện (H) có tất cả các mặt đều là tam giác. Khẳng định nào sau đây đúng?
A. Tổng các mặt của (H) luôn là một số chẵn
B. Tổng các mặt của (H) luôn gấp đối tổng số đỉnh của (H)
C. Tổng số các cạnh của (H) là một số không chia hết cho 3
D. Tổng số các cạnh của (H) luôn gấp đôi tổng số các mặt của (H) Hướng dẫn giải
Gọi tổng số mặt của (H) là M và tổng số các cạnh của (H) là C.
Ta có: 3M  2C. Suy ra M là một số chẵn. Vậy chọn đáp án A.
Ví dụ: Xét hình tứ diện ABCD
 Tổng các mặt là 4 (chẵn) A
 Tổng các mặt là 4, tổng đỉnh là 4. Như
vậy, tổng các mặt của không thể gấp
đôi tổng số đỉnh của, nên nó là mệnh đề sai.  B
Tổng các cạnh là 6, số này chia hết cho D 3. Như vậy câu C sai. C
 Tổng số cạnh là 6, tổng các mặt là 4.
Như vậy không thể tổng các cạnh gấp
đôi tổng các mặt được.
Câu 13. Trong các loại khối đa diện đều sau, tìm khối đa diện có số cạnh gấp đôi số đỉnh
A. Khối 20 mặt đều
B. Khối lập phương
C. Khối bát diện đều
D. Khối 12 mặt đều Hướng dẫn giải
Khối bát diện đều có cạnh là 12 và có số đỉnh là 6. Nên chọn đáp án C.
Câu 14. Trong các loại khối đa diện đều sau, tìm khối đa diện có số đỉnh và số mặt bằng nhau
A. Khối 12 mặt đều
B. Khối lập phương
C. Khối bát diện đều
D. Khối tứ diện đều Hướng dẫn giải
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 22
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
Khối tứ diện đều có số mặt là 4 và số đỉnh là 4.
Vậy chọn đáp án D.
Câu 15. Cho đa diện (H) có tất cả các mặt đều là tứ giác. Khẳng định nào sau đây đúng?
A. Tổng số các cạnh của (H) luôn bằng tổng số các mặt của (H)
B. Tổng các mặt của (H) luôn bằng tổng số các đỉnh của (H)
C. Tổng số các cạnh của (H) luôn là một số chẵn
D. Tổng số các mặt của (H) luôn là một số lẻ. Hướng dẫn giải
Gọi tổng số các mặt của (H) là M và tổng số các cạnh của (H) là C.
Ta có: 4M  2C  C  2M. Suy ra C là một số chẵn.
Vậy chọn đáp án C.
Ta có thể kiểm nghiệm như sau: Xét hình lập phương ABCD.A’B’C’D’
 Tổng các cạnh là 12, tổng các mặt là D' C'
6. Như vậy đáp án A sai. A' B'
 Tổng các mặt là 6, tổng các đỉnh là 8. Như vậy đáp án B sai. D C
 Tổng các mặt là 6 (chẵn). Như vậy A đáp án D sai. B
Câu 16. Mỗi đỉnh của bát diện đều là đỉnh chung của mấy cạnh? A. 3 B. 4 C. 6 D. 5 Hướng dẫn giải
Ta thấy mỗi đỉnh là đỉnh chung S của 4 cạnh.
Ví dụ: Xét đỉnh B, thì B là đỉnh A D
chung của 4 cạnh: BA, BS, BC, BS’. O B C
Vậy chọn đáp án B. S'
Câu 17. Cho khối đa diện đều. Khẳng định nào sau đây sai
A. Số đỉnh của khối lập phương bằng 8
B. Số mặt của khối tứ diện đều bằng 4
C. Khối bát diện đều là loại {4;3}
D. Số cạnh của báy diện đều bằng 12. Hướng dẫn giải
Khối bát diện đều là loại {3;4}. Vậy chọn đáp án C
Câu 18. Cho khối chóp có đáy là n-giác. Mệnh đề nào sau đây đúng?
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 23
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
A. Số mặt của khối chóp là 2n
B. Số cạnh của khối chóp là n+2
C. Số đỉnh bằng số mặt và bằng n+1
D. Số đỉnh của khối chóp là 2n+1 Hướng dẫn giải S S A B D A B C C
Hình chóp tam giác có 4 mặt
Hình chóp tứ giác có 5 mặt và và 4 đỉnh 5 đỉnh
Vậy chọn đáp án C.
Câu 19. Khối đa diện lồi đều có số mặt nhiều nhất là: A. 12 B. 30 C. 8 D. 20 Hướng dẫn giải
Đa diện lồi đều có số mặt nhiều nhất à đa diện 20 mặt và nó có 30 cạnh.
Vậy chọn đáp án D.
Câu 20. Trong các mệnh đề sau mệnh đề nào là đúng?
A. Khối đa diện đều là khối đa diện có tất cả các cạnh bằng nhau
B. Khối đa diện đều là khối đa diện có tất cả các mặt là các đa giác đều
C. Khối đa diện đều là khối đa diện có tất cả các mặt là các đa giác
đều bằng nhau và các cạnh bằng nhau
D. Có vô số khối đa diện đều lồi không có cùng số cạnh Hướng dẫn giải
Vậy chọn đáp án C.
Câu 21. Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?
A. Hình lập phương là đa diện
B. Tứ diện là đa diện lồi
C. Hình hộp là đa diện lồi
D. Hình tạo bởi hai tứ diện chung đáy ghép với nau là một đa diện lồi. Hướng dẫn giải
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 24
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
 Hình lập phương là chắn chắn là đa diện đều nên mệnh đề A đúng
 Tứ diện là đa diện lồi cũng là mệnh đề đúng
 Hình hộp là đa diện lồi, đây là mệnh đề đúng
Vậy chọn đáp án D.
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 25
Chuyên đề: Hình học không gian
Chủ đề 1: Khối đa diện
Để sử dụng file word, quý thầy cô vui lòng đóng góp chút kinh phí để tạo
động lực cho tác giả ra đời những chuyên đề khác hay hơn TÊN TÀI LIỆU GIÁ MÃ SỐ KHỐI ĐA DIỆN 50K HHKG_KĐD
Quà tăng đính kèm:
File Word 5 đề thi thử THPT Quốc gia 2017 có đáp án và lời giải chi tiết {Đề 20_24}
Hướng dẫn thanh toán
Quý thầy cô thanh toán cho mình qua ngân hàng. Sau khi chuyển khoản, mình sẽ lập tức
gửi tài liệu cho quý thầy cô.
Nếu trong ngày mà thầy cô chưa nhận được thì vui lòng gọi điện trực tiếp cho mình.
Thầy cư. SĐT: 01234332133 NGÂN HÀNG TÊN TÀI KHOẢN TRẦN ĐÌNH CƯ TRẦN ĐÌNH CƯ TRẦN ĐÌNH CƯ SỐ TÀI KHOẢN 4010205025243 0161000381524 55110000232924 CHI NHÁNH THỪA THIÊN HUẾ
THỪA THIÊN HUẾ THỪA THIÊN HUẾ
Nội dung: Họ và tên_email_ma tai liệu
Ví dụ: Nguyễn Thị B_nguyenthib@gmail.com_HHKG_TTKC Lưu ý:
Thầy cô đọc kỹ file PDF trước khi mua, tài liệu mua chỉ
dùng với mục đích cá nhân, không được bán lại hoặc chia sẻ cho người khác.
CHÚC QUÝ THẦY CÔ DẠY TỐT VÀ THÀNH CÔNG TRONG
SỰ NGHIỆP TRỒNG NGƯỜI
Ths. Trần Đình Cư. Gv Chuyên luyện thi THPT Quốc gia, TP Huế. SĐT: 01234332133 Page 26