Khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng
-
467 lượt thi
-
16 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật có AB=a√2. Cạnh bên SA=2a và vuông góc với mặt đáy (ABCD). Tính khoảng cách dd từ D đến mặt phẳng (SBC).
Do AD // BC nên d(D;(SBC))=d(A;(SBC)).
Gọi K là hình chiếu của A trên SB, suy raAK⊥SB(1)
Ta có:{BC⊥SABC⊥AB⇒BC⊥(SAB)⇒BC⊥AK(2)
Từ (1) và (2) ⇒AK⊥(SBC)
Khid(A;(SBC))=AK=SA.AB√SA2+AB2=2a√33.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 2:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a. Cạnh bên SA vuông góc với đáy, SB hợp với mặt đáy một góc 60∘Tính khoảng cách d từ điểm D đến mặt phẳng (SBC).
Xác định
600=^(SB;(ABCD))=^(SB;AB)=^SBA⇒SA=AB.tan^SBA=a√3
Ta cóAD∥BC⇒AD∥(SBC)⇒d(D;(SBC))=d(A,(SBC))
KẻAK⊥SB(1)
Ta có:{BC⊥SABC⊥AB⇒BC⊥(SAB)⇒BC⊥AK(2)
Từ (1) và (2)⇒AK⊥(SBC)
Khi đód(A;(SBC))=AK=SA.AB√SA2+AB2=a√32.
Vậyd(D;(SBC))=AK=a√32.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 3:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông tâm O, cạnh a. Cạnh bên SA=a√152 và vuông góc với mặt đáy (ABCD). Tính khoảng cách d từ O đến mặt phẳng (SBC).
Ta có : OA∩(SBC)=C⇒d(O;(SBC))d(A;(SBC))=OCAC=12
Do đód(O;(SBC))=12d(A;(SBC)).
Gọi K là hình chiếu của A trênSB⇒AK⊥SB(1)
Ta có: {BC⊥SABC⊥AB⇒BC⊥(SAB)⇒BC⊥AK(2)
Từ (1) và (2)⇒AK⊥(SBC)⇒d(A;(SBC))=AK
Tam giác vuông SAB, cóAK=SA.AB√SA2+AB2=a√28519.
Vậyd(O;(SBC))=12AK=a√28538.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 4:
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a, SA vuông góc với mặt phẳng (ABC); góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng (ABC) bằng 60∘. Gọi M là trung điểm của cạnh AB. Tính khoảng cách d từ B đến mặt phẳng (SMC).
600=^(SB;(ABC))=^(SB;AB)=^SBA;SA=AB.tan^SBA=a.√3=a√3.
Do M là trung điểm của cạnh AB nên d(B;(SMC))=d(A;(SMC))
Trong (SAB) kẻ AK⊥SM(1)
Ta có : {CM⊥ABCM⊥SA⇒CM⊥(SAB)⇒CM⊥AK(2)
Từ (1) và (2)⇒AK⊥(SCM)⇒d(A;(SMC))=AK.
Tam giác vuông SAM, cóAK=SA.AM√SA2+AM2=a√3913
Vậyd(B;(SMC))=AK=a√3913
Đáp án cần chọn là: B
Câu 5:
Cho hình lập phương ABCD,A′B′C′D′ có cạnh bằng 3a. Khoảng cách từ A′ đến mặt phẳng (ABCD) bằng
Ta cóA′A⊥(ABCD)⇒d(A′,(ABCD))=A′A=3a
Đáp án cần chọn là: D
Câu 6:
Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh aa. Cạnh bên SA=a√3 và vuông góc với mặt đáy (ABC). Tính khoảng cách d từ A đến mặt phẳng (SBC).
Gọi M là trung điểm BC, suy raAM⊥BC vàAM=a√32
Gọi K là hình chiếu của A trên SM, suy ra AK⊥SM(1)
Ta có{AM⊥BCBC⊥SA⇒BC⊥(SAM)⇒BC⊥AK(2)
Từ (1) và (2), suy ra AK⊥(SBC) nênd(A;(SBC))=AK.
TrongΔSAM có AK=SA.AM√SA2+AM2=3a√15=a√155.
Vậy d(A;(SBC))=AK=a√155.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 7:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, các cạnh bên của hình chóp bằng nhau và bằng 2a. Tính khoảng cách d từ A đến mặt phẳng (SCD)
Gọi O là tâm của đáy, suy ra SO⊥(ABCD)
Ta có
AO∩(SCD)=C⇒d(A;(SCD))d(O;(SCD))=ACOC=2⇒d(A;(SCD))=2d(O;(SCD)).
Gọi J là trung điểm CD, suy ra OJ⊥CD
Gọi K là hình chiếu của O trên SJ, suy raOK⊥SJ(1)
Ta có{CD⊥OJCD⊥SO⇒CD⊥(SOJ)⇒CD⊥OK(2)
Từ (1) và (2) ⇒OK⊥(SCD)⇒d(O;(SCD))=OK=SO.OJ√SO2+OJ2
Ta có :SO=√SA2−AO2=√4a2−(a√22)2=a√142⇒OK=a√142.a2√(a√142)2+(a2)2=a√7√30
Vậyd(A;(SCD))=2.OK=2a√7√30.
Đáp án cần chọn là: B
Câu 8:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng 1. Tam giác SAB đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy (ABCD). Tính khoảng cách d từ A đến (SCD).
Gọi H là trung điểm AB, suy raSH⊥AB⇒SH⊥(ABCD).
Gọi E là trung điểm CD; K là hình chiếu vuông góc của H trên SE.
Ta có : HE⊥CD,SH⊥CD⇒CD⊥(SHE)⇒CD⊥HK mà HK⊥SE nênHK⊥(SCD)
Do AH//CD nênd(A;(SCD))=d(H;(SCD)).
Khi đó d(H;(SCD))=HK=SH.HE√SH2+HE2=√3√7.
Vậyd(A;(SCD))=HK=√217.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 9:
Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh đáy bằng a và cạnh bên bằng a√216. Tính khoảng cách d từ đỉnh A đến mặt phẳng (SBC) .
Gọi O là tâm của tam giác đều ABC.
Do hình chóp S.ABC đều nên suy ra SO⊥(ABC)
Gọi E là trung điểm BC ta có:
AO∩(SBC)=E⇒d(A;(SBC))d(O;(SBC))=AEOE=3⇒d(A;(SBC))=3.d(O;(SBC)).
Trong (SAE) kẻ OK⊥SE(1)
Ta có: {BC⊥AEBC⊥SO⇒BC⊥(SAE)⇒BC⊥OK(2)
Từ (1) và (2) ⇒OK⊥(SBC)⇒d(O;(SBC))=OK
Tính được SO=√SA2−(23AE)2=√21a236−(23.a√32)2=a2 vàOE=13AE=13.a√32=a√36.
Tam giác vuông SOE, cóOK=SO.OE√SO2+OE2=a4
Vậyd(A;(SBC))=3OK=3a4
Đáp án cần chọn là: B
Câu 10:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và B, AD=2BC,AB=BC=a√3. Đường thẳng SA vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Gọi E là trung điểm của cạnh SC. Tính khoảng cách d từ điểm E đến mặt phẳng (SAD).
Ta có
EC∩(SAD)=S⇒d(E;(SAD))d(C;(SAD))=ESCS=12⇒d(E;(SAD))=12d(C;(SAD))
Gọi M là trung điểm AM, suy ra ABCM là hình vuông ⇒CM⊥AD
Do
{CM⊥ADCM⊥SA⇒CM⊥(SAD)⇒d(C;(SAD))=CM=AB=a√3
Vậyd(E;(SAD))=12CM=a√32.
Đáp án cần chọn là: C
Câu 11:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a. Tam giác ABC đều, hình chiếu vuông góc H của đỉnh S trên mặt phẳng (ABCD) trùng với trọng tâm của tam giác ABC. Đường thẳng SD hợp với mặt phẳng (ABCD) góc 300. Tính khoảng cách d từ B đến mặt phẳng (SCD) theo a.
Tam giác ABC đều cạnh aa, H là trọng tâm tam giác nên BH=23BO=a√33
⇒HD=BD−BH=a√3−a√33=2a√33
Xác định300=^(SD;(ABCD))=^(SD;HD)=^SDH vàSH=HD.tan^SDH=2a√33.1√3=2a3
Ta có:
BH∩(SCD)=D⇒d(B;(SCD))d(H;(SCD))=BDHD=32⇒d(B;(SCD))=32.d(H;(SCD))
Ta cóHC⊥AB⇒HC⊥CD
KẻHK⊥SC(1)
Ta có{CD⊥HCCD⊥SH⇒CD⊥(SHC)⇒CD⊥HK(2)
Từ (1) và (2)⇒HK⊥(SCD)⇒d(H;(SCD))=HK
Tam giác vuông SHC, có
HK=SH.HC√SH2+HC2=2a3.a√33√(2a3)2+(a√33)2=2a√2121
Vậyd(B;(SCD))=32HK=a√217
Đáp án cần chọn là: B
Câu 12:
Cho hình chóp S.ABCD, có đáy ABCD là hình chữ nhật. Cạnh bên SA vuông góc với đáy, SA=AB=a và AD=x.a. Gọi E là trung điểm của SC. Tìm x, biết khoảng cách từ điểm E đến mặt phẳng (SBD) bằng h=a3.
Ta cóE∈SC
EC∩(SBD)=S⇒d(E;(SBD))d(C;(SBD))=d(E;(SBD))d(A;(SBD))=ESCS=12
Từ A kẻAK⊥BD(K∈BD) kẻAH⊥SK(H∈SK)(1)
Ta có:{BD⊥AKBD⊥SA⇒BD⊥(SAK)⇒BD⊥AH(2)
Từ (1) và (2)⇒AH⊥(SBD).
⇒AH=d(A;(SBD))=2.d(E;(SBD))=2a3.
Mà 1AH2=1SA2+1AK2⇒AK=SA.AH√SA2−AH2=2a√5
Tam giác ABD vuông tại A, có đường cao AK.
⇒1AB2+1AD2=1AK2⇔1a2+1a2x2=54a2
⇔{x>0x2=4⇒x=2
Đáp án cần chọn là: C
Câu 13:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB=a, AD=2a. Tam giác SAB cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa SC và mặt phẳng (ABCD) bằng 450. Gọi M là trung điểm SD, hãy tính theo aa khoảng cách dd từ M đến mặt phẳng (SAC).
Bước 1: Đổi d(M;(SAC)) sang d(H;(SAC))
Gọi H là trung điểm AB. Vì ΔSAB cân tại S nênSH⊥AB
Ta có:{(SAB)∩(ABCD)=ABSH⊂(ABCD),SH⊥AB⇒SH⊥(ABCD)
Gọi K=HD∩AC Áp dụng định lí Ta-let ta cóDKHK=DCAH=2⇒DK=2HK
Ta có MD∩(SAC)=S⇒d(M;(SAC))d(D;(SAC))=SMSD=12
⇒d(M;(SAC))=12d(D;(SAC))
Lại cóDH∩(SAC)=K nênd(D;(SAC))d(H;(SAC))=DKHK=2⇒d(D;(SAC))=2d(H;(SAC))
Bước 2: Trong (ABCD) kẻ HE⊥AC(E∈AC) trong (SHE) kẻHN⊥SE(N∈SE) chứng minhHN⊥(SAC)
Do đód(M;(SAC))=d(H;(SAC))
Trong (ABCD) kẻHE⊥AC(E∈AC), trong (SHE) kẻHN⊥SE(N∈SE) ta có:
{AC⊥HEAC⊥SH⇒AC⊥(SHE)⇒AC⊥HN{HN⊥SEHN⊥AC⇒HN⊥(SAC)
⇒d(H;(SAC))=HN
Bước 3: Xác định góc giữa SC và (ABCD), từ đó tính SH.
Vì SH⊥(ABCD) nên HC là hình chiếu vuông góc của SC lên (ABCD)
⇒∠(SC;(ABCD))=∠(SC;HC)=∠SCH=450
⇒ΔSHC vuông cân tại H⇒SH=HC=√BC2+BH2
=√(2a)2+(a2)2=a√172
Bước 4: Tínhd(M;(SAC))
Ta có: SHAC=12HE.AC=12SABC
⇒HE.AC=12.AB.BC
⇒HE=12.AB.BCAC=12.a.2a√a2+(2a)2=a√5
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông SHE ta có:
NênHN=SH.HE√SH2+HE2=a√172.a√5√17a24+a25=a√151389
Vậy d(M;(SAC))=a√151389
Câu 14:
Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC.A′B′C′ có độ dài cạnh đáy AB=8,, cạnh bên bằng √6 (minh họa như hình vẽ). Gọi M là trung điểm của cạnh A′C′. Khoảng cách từ B′ đến mặt phẳng (ABM) bằng bao nhiêu?
Bước 1: Gọi N là trung điểm của AC, chứng minhd(A;(BB′M))=d(A;(BB′MN))=AN
Gọi N là trung điểm của AC ta có(BB′M)≡(BB′MN) nênd(A;(BB′M))=d(A;(BB′MN))
Vì tam giác ABC đều nênAN⊥BN Ta có{AN⊥BNAN⊥MN⇒AN⊥(BB′MN) nênd(A;(BB′MN))=AN=4
Bước 2: TínhVA.BB′M=13d(A;(BB′MN)).SΔBB′M=VB′.ABM
Ta lại cóBN=AB√32=4√3,MN=AA′=√6 nên
SBB′MN=MN.BN=√6.4√3=12√2⇒SΔBB′M=6√2
⇒VA.BB′M=13d(A;(BB′MN)).SΔBB′M=13.4.12√2=16√2=VB′.ABM
Bước 3: Sử dụngd(B′;(ABM))=3VB′.ABMSΔABM
Lại cóVB′.ABM=13d(B′;(ABM)).SΔABM nênd(B′;(ABM))=3VB′.ABMSΔABM
Ta có:
AM=√A′A2+A′M2=√(√6)2+42=√22AB=8BM=√BB′2+B′M2=√(√6)2+(4√3)2=3√6
Bước 4: Sử dụng công thứcSΔABM=√p(p−AM)(p−AB)(p−BM) với p là nửa chu vi tam giác ABM.
Gọi p là nửa chu vi tam giác ABM ta cóp=√22+8+3√62
⇒SΔABM=√p(p−AM)(p−AB)(p−BM)=12√2
Vậyd(B′;(ABM))=3VB′.ABMSΔABM=3.16√212√2=4
Câu 15:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a. Tam giác ABC đều, hình chiếu vuông góc H của đỉnh S trên mặt phẳng (ABCD) trùng với trọng tâm của tam giác ABC. Đường thẳng SD hợp với mặt phẳng (ABCD) một góc 300.Tính khoảng cách d từ B đến mặt phẳng (SCD) theo a.
Bước 1: Gọi O=AC∩BD Tính BO, CH, HD theo a.
GọiO=AC∩BD
Ta có ΔABC dều cạnh a có H là trọng tâm
⇒BO=a√32,CH=a√33,HD=43BO=2a√33
Bước 2: Tính SH theo a.
Mặt khác,(^SD,(ABCD))=^SDH=30∘
⇒SH=HD⋅tan^SDH=2a3
Lại cóCH⊥AB⇒CH⊥CD
Bước 3: Kẻ HK⊥SC(K∈SC) Chứng minh HK⊥CD
Kẻ HK⊥SC(K∈SC)
Ta có:
{SH⊥CDCH⊥CD⇒CD⊥(SHC)⇒HK⊥CD⇒HK⊥(SCD)
Bước 4: Tínhd(B,(SCD))
⇒d(H,(SCD))=HK=SH.HC√SH2+HC2=2a√2121
Màd(H,(SCD))d(B,(SCD))=HDBD=23⇒d(B,(SCD))=a√217
Đáp án cần chọn là: C
Câu 16:
Cho tứ diện OABC có ba cạnh OA,OB,OC đôi một vuông góc với nhau. Biết khoảng cách từ điểm O đến các đường thẳng BC,CA,AB lần lượt là a,a√2,a√3. Khoảng cách từ điểm O đến mặt phẳng (ABC) là 2a√m11. Tìm m.
Trả lời:

Bước 1: Kẻ OM⊥AC(M∈AC),ON⊥AB(N∈AB),OP⊥BC(P∈BC)
KẻOM⊥AC(M∈AC),ON⊥AB(N∈AB),OP⊥BC(P∈BC)
Khi đó ta có OP=a,OM=a√2,ON=a√3
Bước 2: Trong (OCN) kẻ OH⊥CN(H∈CN) chứng minhOH⊥(ABC)
Trong (OCN) kẻOH⊥CN(H∈CN) ta có:
{AB⊥ONAB⊥OC⇒AB⊥(OCN)⇒AB⊥OH{OH⊥ABOH⊥CN⇒OH⊥(ABC)⇒d(O;(ABC))=OH
Bước 3: Sử dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông để tính khoảng cách.
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông ta có:
1OH2=1OC2+1ON2=1OA2+1OB2+1OC2
Lại có
1OM2=1OA2+1OC2;1ON2=1OA2+1OB2;1OP2=1OB2+1OC2
⇒1OM2+1ON2+1OP2=2(1OA2+1OB2+1OC2)⇒1OA2+1OB2+1OC2=12(1OM2+1ON2+1OP2)⇒1OA2+1OB2+1OC2=12(12a2+13a2+1a2)=1112a2⇒1OH2=1112a2⇒OH=2a√3311
⇒d(O;(ABC))=2a√3311
Vậy m=33.