A. Tóm tắt lý thuyết
1. Định nghĩa: Khoảng cách từ một đi ểm đến mặt phẳng (hoặc đường thẳng) bằng khoảng cách
từ điểm đó tới hình chiếu vuông góc của nó lên mặt phẳng (hoặc đường thẳng).
14 trang |
Chia sẻ: manphan | Lượt xem: 948 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Giáo án Lớp 12 môn Đại số - Bài toán khoảng cách trong hình học không gian, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BÀI GIẢNG ÔN THI VÀO ĐẠI HỌC BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
THS. PHẠM HỒNG PHONG – GV TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG DĐ: 0983070744 website: violet.vn/phphong84
1
BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
Loại 1. Khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng, một đường thẳng
A. Tóm tắt lý thuyết
1. Định nghĩa: Khoảng cách từ một điểm đến mặt phẳng (hoặc đường thẳng) bằng khoảng cách
từ điểm đó tới hình chiếu vuông góc của nó lên mặt phẳng (hoặc đường thẳng).
Khoảng cách từ điểm M tới mặt phẳng P được
ký hiệu là d M; P .
H là hình chiếu vuông góc của M lên P thì
d M; P MH
Khoảng cách từ điểm M tới đường thẳng
được ký hiệu là d M; .
H là hình chiếu vuông góc của M lên
thì
d M; MH .
2. Bài toán cơ bản: Nhiều bài toán tính khoảng cách từ điểm tới mặt phẳng, từ điểm tới đường
thẳng có thể quy về bài toán cơ bản sau
Bài toán: Cho hình chóp S.ABC có SA vuông góc với đáy. Tính khoảng cách từ điểm A đến
mặt phẳng SBC và khoảng cách từ điểm S đến đường thẳng BC .
Cách giải
H
P
M
Δ
M
H
BÀI GIẢNG ÔN THI VÀO ĐẠI HỌC BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
THS. PHẠM HỒNG PHONG – GV TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG DĐ: 0983070744 website: violet.vn/phphong84
2
Gọi D là chân đường vuông góc hạ từ A xuống BC , H là chân
đường vuông góc hạ từ A xuống SD . Ta có
+) SA ABC BC SA , lại có BC AD (do dựng)
BC SAD SD BC d S;BC SD .
+) Từ chứng minh trên, đã có BC SAD AH BC , lại
có AH SD (do vẽ) AH SBC d A; SBC AH
.
3. Một số lưu ý
* Về cách tính khoảng cách một cách gián tiếp
+) MN P d M; P d N; P .
+)
M, N Q
Q P
d M; P d N; P .
+) MN P I d M; P d M; QMI NI .
Trường hợp đặc biệt: I là trung điểm của MN d M; P d N; P .
+) MN d M; d N; .
+) MN I d M; d M;MI NI
.
Trường hợp đặc biệt: I là trung điểm của MN d M; d N; .
* Về cách sử dụng thể tích để tính khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng: Cho hình chóp
1 2 nS.A A ...A . Ta có
3VS.A A ...A1 2 n
1 2 n SA A ...A1 2 n
d S, A A ...A .
* Khoảng cách từ một đường thẳng tới mặt phẳng song song với nó: Cho P , M là một
điểm bất kỳ trên . Khi đó
d ; P d M; P .
* Khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song: Cho P Q , M là một điểm bất kỳ trên
P . Khi đó
S
A C
B
D
H
BÀI GIẢNG ÔN THI VÀO ĐẠI HỌC BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
THS. PHẠM HỒNG PHONG – GV TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG DĐ: 0983070744 website: violet.vn/phphong84
3
d P ; Q d M; Q .
B. Một số ví dụ
Ví dụ 1. [ĐHD03] Cho hai mặt phẳng P và Q vuông góc với nhau, cắt nhau theo giao
tuyến . Lấy A , B thuộc và đặt AB a . Lấy C , D lần lượt thuộc P và Q sao cho
AC , BD vuông góc với và AC BD a . Tính khoảng cách từ A đến mặt phẳng phẳng
BCD .
Giải
Ta có P Q , P Q , AC P ,
AC AC Q BD AC . Lại có
BD AB BD ABC 1 .
Gọi H là chân đường vuông góc hạ từ A
xuống BC . Vì ABC vuông cân tại A nên
AH BC và 22 2aBCAH .
Từ 1 suy ra AH BD AH BCD . Do đó H là chân đường vuông góc hạ từ A lên
BCD 22; ad A BCD AH .
Ví dụ 2. [ĐHD12] Cho hình hộp đứng . ' ' ' 'ABCD A B C D có đáy là hình vuông, tam giác 'A AC
vuông cân, 'A C a . Tính khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng 'BCD theo a .
Giải
Q
P
Δ
a
a
a H
A B
C
D
BÀI GIẢNG ÔN THI VÀO ĐẠI HỌC BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
THS. PHẠM HỒNG PHONG – GV TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG DĐ: 0983070744 website: violet.vn/phphong84
4
'A AC vuông cân (tại A ) nên
'
2
' 2A CAC AA a . ABC vuông cân (tại B ) nên
2
ACAB a .
Hạ 'AH A B ( 'H A B ) .Ta có ' 'BC ABB A
AH BC , lại có 'AH A B (do dựng)
'AH BCD .
AH là đường cao của tam giác vuông 'ABA 2 2 2 2 2 231 1 1 1 1' 2 2AH AB AA a a a
6
3
aAH
.Vậy 63; ' ad A BCD AH AH .
Ví dụ 3. Cho hình chóp .S ABC có 3SA a và SA ABC . Giả sử 2AB BC a ,
120ABC . Tìm khoảng cách từ A đến mặt phẳng SBC .
Giải
Dựng AD BC ( D BC ) và AH SD ( H SD ).
Thật vậy, từ giả thiết ta có CD SA , lại có CD AD
(do dựng) CD SAD AH CD , mà
AH SD AH SCD H là chân đường
vuông góc hạ từ A lên SBC .
Ta có sin 2 sin 60 3AD AB ABD a a .
AH là đường cao của tam giác SAD vuông tại A nên: 2 2 2 2 2 21 1 1 1 1 49 3 9AH AS AD a a a
32aAH . Vậy 32; ad A SBC AH .
a
a 2
a 2
2a
C
C'
D
D'
A
A'
B
B'
H
2a 2a
3a
120o
S
A
C
B
D
H
BÀI GIẢNG ÔN THI VÀO ĐẠI HỌC BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
THS. PHẠM HỒNG PHONG – GV TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG DĐ: 0983070744 website: violet.vn/phphong84
5
Ví dụ 4. [ĐHD11] Cho hình chóp .S ABC có đáy là tam giác vuông tại B , 3BA a , 4BC a ;
mặt phẳng SBC vuông góc với mặt phẳng ABC . Biết 2 3SB a và 30SBC . Tính
khoảng cách từ điểm B đến mặt phẳng SAC theo a .
Giải
Hạ SK BC ( K BC ). Vì SBC ABC nên
SK ABC .
Ta có 32cos 2 3. 3BK SB SBC a a
4 3KC BC BK a a a .
Do đó nếu ký hiệu 1d , 2d lần lượt là các khoảng cách từ
các điểm B , K tới SAC thì 1
2
4d BCd KC , hay 1 24d d .
Hạ KD AC ( D AC ), hạ KH SD ( H SD ). Từ SK ABC AC SK , lại có
AC KD (do dựng) AC SKD KH AC , mà KH SD (do dựng)
KH SAC 2d KH .
Từ ADK ABA suy ra: CK DKCA BA . 3 . 35 5BA CK a a aCA aDK
( 2 22 2 3 4 5CA BA BC a a a ).
.sin 3KS SB SBC a . KH là đường cao của tam giác vuông SKD nên:
2 2 2 2 2 2
25 281 1 1 1
9 3 9KH KD KS a a a
3 714
aKH .
Vậy 6 71 2 7; 4 4 ad B SAC d d KH .
Ví dụ 5. [ĐHB11] Cho lăng trụ 1 1 1 1.ABCD A B C D có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB a ,
3AD a . Hình chiếu vuông góc của điểm 1A lên mặt phẳng ABCD trùng với giao điểm của
AC và BD . Tính khoảng cách từ điểm 1B đến mặt phẳng 1A BD theo a .
Giải
30°
2a 3
4a
3a
K
S
C
A
B
D
H
BÀI GIẢNG ÔN THI VÀO ĐẠI HỌC BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
THS. PHẠM HỒNG PHONG – GV TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG DĐ: 0983070744 website: violet.vn/phphong84
6
AH là đường cao của tam giác ABD vuông tại A nên
2 2 2 2 2 2
1 1 1 1 1 4
3 3AH AB AD a a a
32
aAH 31 2; ad A A BD .
Ví dụ 6. Cho hình chóp .S ABC có đáy là tam giác vuông cân tại B và 2AC a . SA có độ dài
bằng a và vuông góc với đáy.
1) Tính khoảng cách từ điểm S đến đường thẳng BC .
2) Gọi H là chân đường vuông góc hạ từ A lên SB . Tính khoảng cách từ trung điểm M của
AC đến đường thẳng CH .
Giải
1) Ta có SA ABC BC SA , cũng từ giả thiết ta có BC AB BC SAB
SB BC .
2
2BCAB a 2 2 2 22 3SB SA AB a a a .
Vậy ; 3d S BC SB a .
2) Gọi H là chân đường vuông góc hạ từ A lên SB . Ở câu trên,
ta đã chứng minh BC SAB AH BC , lại có AH SB
AH CH .
Lại lấy K là trung điểm của CH
MK song song và bằng 12 AH
MK CH , 2 2 2 2 6. 2.1 12 2 62
aa aSA AB
SA AB a a
MK
.
2a
a
K
M
H
S
A C
B
Đặt I AC BD . Từ giả thiết suy ra
1A I ABCD .
Đặt 1 1J B A A B J là trung điểm của
1B A , đồng thời 1 1J B A A BD
1 1 1; ;d B A BD d A A BD .
Gọi H là chân đường vuông góc hạ từ A
xuống BD . Từ 1A I ABCD 1AH A H
, lại có AH BD (do đựng)
1AH A BD 1;d A A BD AH .
a 3
a
I
D1C1
B1
A1
DC
B A
J
H
BÀI GIẢNG ÔN THI VÀO ĐẠI HỌC BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
THS. PHẠM HỒNG PHONG – GV TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG DĐ: 0983070744 website: violet.vn/phphong84
7
Vậy 66; ad M CH MK .
C. Bài tập
Bài 1. Cho tứ diệnOABC có OA , OB , OC đôi một vuông góc với nhau. Kẻ OH ABC .
1) Chứng minh: H là trực tâm ABC .
2) Chứng minh: 2 2 2 2
1 1 1 1
OH OA OB OC
.
Bài 2. [ĐHD02] Cho tứ diện ABCD có AD ABC ; AC AD 4cm , AB 3cm ,
BC 5cm . Tìm khoảng cách từ A tới mặt phẳng BCD .
Bài 3. Cho hình chóp S.ABC có SA SB SC a , ASB 120 , BSC 60 , CSA 90 .
Tính khoảng cách từ S đến mặt phẳng ABC .
Bài 4. Cho tam giác ABC vuông tại A . Cạnh AB có độ dài bằng a và nằm trong mặt phẳng
. Biết rằng cạnh AC có độ dài bằng a 2 và tạo với mặt phẳng góc 60 , hãy tính
khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng .
Bài 5. Trong mặt phẳng cho góc vuông xOy . M là một điểm nằm ngoài . Biết rằng
MO 23 cm và khoảng cách từ M đến Ox , Oy cùng bằng 17 cm . Tính khoảng cách từ điểm
M đến mặt phẳng .
Bài 6. Cho hình chóp S.ABC có SA vuông góc với đáy. Biết rằng AB 7 cm , BC 5 cm ,
CA 8 cm , SA 4 cm .
1) Tính khoảng cách từ A đến mặt phẳng SBC
2) Tính khoảng cách từ các điểm S và A đến đường thẳng BC .
Bài 7. [ĐHD07] Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thang, ABC BAD 90 ,
BA BC a , AD 2a . Cạnh SA vuông góc với đáy và SA a 2 . Gọi H là hình chiếu
vuông góc của A lên SB . Tính khoảng cách từ H đến mặt phẳng SCD theo a .
Bài 8. [ĐHD09] Cho hình lăng trụ đứng ABC.A'B'C' có đáy ABC là tam giác vuông tại B ,
AB a , AA' 2a , A'C 3a . Gọi M là trung điểm của đoạn thẳng A'C' , I là giao điểm của
AM và A'C . Tính khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng IBC theo a .
BÀI GIẢNG ÔN THI VÀO ĐẠI HỌC BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
THS. PHẠM HỒNG PHONG – GV TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG DĐ: 0983070744 website: violet.vn/phphong84
8
Bài 9. Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh đáy bằng 3a , cạnh bên bằng 2a . Gọi G là
tâm của đáy, M là trung điểm của SC .
1) Tính khoảng cách từ điểm S đến mặt phẳng ABC .
2) Tính khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng SAG .
Bài 10. Cho ABC là tam giác vuông cân tại B , BA a . Trên đường thẳng vuông góc với mặt
phẳng ABC tại A lấy điểm S sao cho SA a . Gọi I , M theo thứ tự là trung điểm của SC ,
AB .
1) Tính khoảng cách từ điểm I đến mặt phẳng ABC
2) Tính khoảng cách từ các điểm S và I đến đường thẳng CM .
BÀI GIẢNG ÔN THI VÀO ĐẠI HỌC BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
THS. PHẠM HỒNG PHONG – GV TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG DĐ: 0983070744 website: violet.vn/phphong84
9
Loại 2. Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau. Đường vuông
góc chung của hai đường thẳng
A. Tóm tắt lý thuyết
1. Định nghĩa: Cho hai đường thẳng chéo nhau a và b .
Đường thẳng cắt a , b và vuông góc với a , b được gọi là
đường vuông góc chung của a và b .
Nếu đường vuông góc chung cắt a , b lần lượt tại M , N thì
độ dài đoạn thẳng MN được gọi là khoảng cách giữa hai
đường thẳng chéo nhau a và b .
2. Cách tìm đường vuông góc chung của hai đường thẳng chéo nhau
Phương pháp tổng quát: Cho hai đường thẳng
chéo nhau a , b . Gọi là mặt phẳng chứa b và
song song với a , 'a là hình chiếu vuông góc của
a lên . Đặt 'N a b , gọi là đường thẳng
qua N và vuông góc với là đường
vuông góc chung của a và b . Đặt M a
khoảng cách giữa a và b là độ dài đường thẳng
MN .
Trường hợp đặc biệt: Cho hai đường thẳng chéo
nhau và vuông góc với nhau a , b . Gọi là mặt
phẳng chứa b và vuông góc với a . Đặt
M a . Gọi N là chân đường vuông góc hạ
từ M xuống b MN là đường vuông góc
chung của a , b và khoảng cách giữa a , b là độ
dài đoạn thẳng MN .
a
b
Δ
N
M
a
a'
b
α
M
N
a
a'
b
α
M
N
BÀI GIẢNG ÔN THI VÀO ĐẠI HỌC BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
THS. PHẠM HỒNG PHONG – GV TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG DĐ: 0983070744 website: violet.vn/phphong84
10
3. Nhận xét: Cho hai đường thẳng chéo nhau a và b . Các nhận xét nhau đây cho ta cách khác
để tính khoảng cách giữa a và b ngoài cách dựng đường vuông góc chung.
Nếu là mặt phẳng chứa a và song song với b thì khoảng cách giữa hai đường thẳng
bằng khoảng cách giữa b và .
Nếu , là các đường thẳng song song với nhau, lần lượt chứa a , b thì khoảng cách
giữa hai đường thẳng bằng khoảng cách giữa và .
B. Một số ví dụ
Ví dụ 1. [ĐHD08] Cho lăng trụ đứng . ' ' 'ABC A B C có đáy ABC là tam giác vuông có
BA BC a , cạnh bên ' 2AA a . Gọi M là trung điểm của BC . Tính khoảng cách giữa hai
đường thẳng AM và 'B C .
Giải
Lấy N là trung điểm của 'BB , ta có MN là đường trung bình
của tam giác 'B BC 'B C MN 'B C AMN . Do đó
' ; ' ; ';d B C AM d B C AMN d B AMN .
Lại có 'BB cắt AMN tại N là trung điểm của 'BB nên
'; ;d B AMN d B AMN .
Hình chóp .B AMN có BA , BM , BN đôi một vuông góc nên
2 2 2 2 2 2 22
1 1 1 1 1 4 2 7
; BA BM BN a a a ad B AMN
7;
7
ad B AMN .
Vậy 7' ;
7
ad B C AM .
Ví dụ 2. [ĐHA06] Cho hình lập phương . ' ' ' 'ABCD A B C D có các cạnh bằng 1. Gọi M , N lần
lượt là trung điểm của AB và CD . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng 'A C và MN .
Giải
N
M
A
B
C
C'
B'
A'
BÀI GIẢNG ÔN THI VÀO ĐẠI HỌC BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
THS. PHẠM HỒNG PHONG – GV TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG DĐ: 0983070744 website: violet.vn/phphong84
11
Ta thấy MN BC 'MN A BC
' ; ; ' ; 'd A C MN d MN A BC d M A BC .
Gọi H là chân đường vuông góc hạ từ M xuống 'A B . Ta
có: ' 'BC ABB A MH BC , mặt khác MH 'A B
(do vẽ) 'MH A BC H chính là chân đường
vuông góc hạ từ M xuống 'A BC .
MH là cạnh góc vuông của tam giác vuông cân HBM
2
42
BM aMH . Vậy
2' ;
4
ad A C MN .
Ví dụ 3. [ĐHA04] Cho hình chóp tứ giác .S ABCD có đáy là hình thoi đường chéo 4AC ,
2 2SO và SO vuông góc với đáy ABCD , ở đây O là giao điểm của AC và BD . Gọi M là
trung điểm của SC . Tìm khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BM .
Giải
Ta có MO là đường trung bình của tam giác SAC
SA MO SA MBD
; ; ;d SA MB d SA MBD d S MBD .
SC cắt mặt phẳng MBD tại trung điểm M của SC nên
; ;d S MBD d C MBD .
Gọi K là chân đường vuông góc hạ từ M xuống SA , đặt H CK MO . Ta có SO ABCD
BD SO , lại có ABCD là hình thoi nên BD AC BD SAC CH BD 1 .
MO SA , CK SA CH MO 2 . Từ 1 và 2 suy ra H là chân đường vuông góc hạ
từ C xuống MBD .
H
N
M
C
C'
D
D'
A
A'
B
B'
K M
O
C
A B
D
S
H
BÀI GIẢNG ÔN THI VÀO ĐẠI HỌC BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
THS. PHẠM HỒNG PHONG – GV TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG DĐ: 0983070744 website: violet.vn/phphong84
12
Từ 2 2 8 4 2 3SA SO AO , 1 12 2. 4.2 2 4 2SACS AC SO suy ra
2 2 62.4 21 1 1
2 2 2 32 3
SACS
SACH CK . Vậy 2 63;d SA MB .
Ví dụ 4. [ĐHB02] Cho hình lập phương . ' ' ' 'ABCD A B C D cạnh a . Tính theo a khoảng cách
giữa hai đường thẳng 'A B và 'B D .
Giải
Lấy M , N , P lần lượt là trung điểm các đoạn thẳng ' 'A D ,
BC , AD . Ta thấy 'A MDP và BNDP là các hình bình hành
nên 'MD A P , DN PB ' 'MDNB A PB . Do đó
' ; ' ' ; ' ; 'd A B B D d A PB MDNB d D A PB .
Lại có AD cắt 'A PB tại trung điểm P của AD
; ' ; 'd D A PB d A A PB .
Hình chóp . 'A A PB có 'AA , AP , AB đôi một vuông góc nên
2 2 2 2 2 2 2 2
91 1 1 1 1 4 4
; ' 'd A A PB AA AP AB a a a a
3; ' ad A A PB .
Vậy 3' ; ' ad A B B D .
Ví dụ 5. Cho tứ diện đều ABCD có độ dài các cạnh bằng 6 2 cm . Hãy xác định đường vuông
góc chung và tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và CD .
Giải
Gọi M , N lần lượt là trung điểm các cạnh AB , CD . Ta có
ACD và BCD là các tam giác đều nên CD vuông góc với
AN và BN CD MN .
Lại có 3 6AN AN suy ra AB MN và
2 2 54 18 6MN AN AM cm .
Vậy MN là đường vuông góc chung của AB , CD và khoảng cách giữa chúng là 6MN cm .
P
N
M
C'
C
D'
D
A'
A
B'
B
M
N
B D
C
A
BÀI GIẢNG ÔN THI VÀO ĐẠI HỌC BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
THS. PHẠM HỒNG PHONG – GV TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG DĐ: 0983070744 website: violet.vn/phphong84
13
Ví dụ 6. Cho hình chóp .S ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B , AB a , 2BC a , cạnh
SA vuông góc với đáy và 2SA a . Hãy xác định đường vuông góc chung và tính khoảng cách
giữa hai đường thẳng AB và SC .
Giải
Lấy điểm D sao cho ABCD là hình chữ nhật
AB SCD .
Gọi E là chân đường vuông góc hạ từ A xuống
SD . Ta thấy ABCD là hình chữ nhật nên
CD AD , lại có SA ABC CD SA
CD SCD AE CD 1 . Mặt khác
AE SD (do dựng) 2 . Từ 1 và 2 suy ra
AE SCD E là hình chiếu vuông góc của
A lên SCD .
Đường thẳng qua E song song với CD chính là hình chiếu vuông góc của AB lên SCD .
Đường thẳng này cắt SC tại N . Đường thẳng qua N song song với AE cắt AB tại M
MN là đường vuông góc chung cần tìm.Tam giác SCD cân tại A nên E là trung điểm của SD
N là trung điểm của SD . 2 2CD aAM EN M là trung điểm của AB .
Vậy khoảng cách giữa hai đường thẳng AB , CD là
2
2ADMN AE a .
C. Bài tập
Bài 1. [ĐHB07NC] Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a . Gọi E là
điểm đối xứng với D qua trung điểm của SA , M là trung điểm của AE , N là trung điểm của
BC . Chứng minh MN vuông góc với BD và tính (theo a ) khoảng cách giữa hai đường thẳng
MN và AC .
Bài 2. [ĐHA11] Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác vuông cân tại B , AB BC 2a ; hai
mặt SAB và SAC cùng vuông góc với mặt phẳng ABC . Gọi M là trung điểm của AB ;
2a
2a
2a
a
M
N
E
B
A
D
C
S
BÀI GIẢNG ÔN THI VÀO ĐẠI HỌC BÀI TOÁN KHOẢNG CÁCH TRONG HÌNH HỌC KHÔNG GIAN
THS. PHẠM HỒNG PHONG – GV TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG DĐ: 0983070744 website: violet.vn/phphong84
14
mặt phẳng qua SM song song với BC , cắt AC tại N . Biết góc giữa hai mặt phẳng SBC và
ABC bằng 60 . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và SN theo a .
Bài 3. [ĐHA10] Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a . Gọi M và N lần lượt là
trung điểm của AB và AD ; H là giao điểm của CN và DM . Biết SH vuông góc với mặt
phẳng ABCD và SH a 3 . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng DM và SC theo a .
Bài 4. [ĐHA12] Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác đều cạnh a , hình chiếu vuông góc
của S lên mặt phẳng ABC là điểm H thuộc cạnh AB sao cho HA 2HB . Góc giữa đường
thẳng SC và mặt ABC bằng 60 . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC theo
a .
Bài 5. Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a , SA h và SA vuông góc với
đáy. Hãy xác định đường vuông góc chung và tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SC và
AB .
Bài 6. Trong mặt phẳng P cho đường tròn đường kính AB 2R , C là một điểm chạy trên
đường tròn đó. Trên đường thẳng đi qua A và vuông góc với P lấy S sao cho SA a 2R .
Gọi E và F lần lượt là trung điểm của AC và SB . Xác định vị trí của C trên đường tròn sao
cho EF là đường vuông góc chung của AC và SB .
Bài 7. Cho tứ diện ABCD có AC AD BC BD a , AB 2m , CD 2n . Gọi I , K lần
lượt là trung điểm của AB và CD .
1) Chứng minh rằng IK là đường vuông góc chung của hai cạnh AB và CD .
2) Tính độ dài IK theo a , m và n .
File đính kèm:
- CD3_KhoangCach.pdf