Giáo án lớp 12 môn Hình học - Dùng phương pháp tọa độ để giải bài toán hình học không gian

Dùng phương pháp tọa độ để giải bài toán hình học không gian Bài 1: ( Bài tập T.3 trang 88, sách BT Hình học12) Cho hình lập phương ABCDA’B’C’D’. Gọi I, J lần lượt là trung điểm của A’D’ và B’B. a) Chứng minh rằng IJ vuông góc với AC’ b) Chứng minh rằng D’B vuông góc với mp(A’C’D), D’B vuông góc với mp(ACB’) c) Tính góc giữa hai đường thẳng IJ và A/D Bài 2: Cho hình lập phương ABCDA’B’C’D’ có cạnh bằng a. a) Chứng minh rằng giao điểm của đường chéo A’C và mp (AB’D’) là trọng tâm tam giác AB’D’. b) Tìm khoảng cách giữa hai mp (AB’D’) và mp (C’BD). c)Tìm góc tạo bởi hai mp (DA’C) và mp (ABB’A’). Bài 3: ( Đề thi Đại học Ngoại thương TP. Hồ Chí Minh 2001-2002) Cho hình lập phương ABCDA’B’C’D’, cạnh bằng a. Giả sử M,N lần lượt là trung điểm của BC và DD’. a) Chứng minh rằng MN// (A’BD). b) Tính khoảng cách giữa 2 đoạn thẳng BD và MN theo a. Bài 4: ( Đề thi Học viện Công nghệ Bưu chính viễn thông 2001-2002) Cho hình hộp chữ nhật ABCDA’B’C’D’ có AB=a ; AD=2a; AA’=a. a) Gọi M là điểm nằm trong AD sao cho b) Tính thể tích tứ diện AB’D’C.  AM = 3 .Tính khoảng cách từ M đến (AB’C) MD Bài 5: Bài tập số 7. Ôn tập chương 2- SGK HH12) Cho hình lập phương ABCDA’B’C’D’ cạnh a. Điểm M thuộc AD’ và điểm N thuộc BD sao cho AM = DN = k (0 < k < a 2 ) a) Tìm k để đoạn thẳng MN ngắn nhất. b) Chứng minh rằng MN luôn song song với mp(A’D’BC) khi k biến thiên. c) Khi đoạn MN ngắn nhất, chứng minh rằng MN là đường vuông góc chung của AD’ và DB và MN song song với A’C. Bài 6: Tính khoảng cách giữa đường chéo của một hình lập phương và đường chéo của một mặt bên nếu chúng không cắt nhau, biết rằng cạnh của hình lập phương bằng a. Bài 7: Cho tam giác OAB vuông tại O, trên đường thẳng vuông góc với (OAB) tại O lấy điểm C. a) Chứng minh rằng tứ diện OABC có 3 cặp cạnh đối diện vuông góc với nhau. b) Từ O vẽ OH (ABC) tại H. Chứng minh rằng H là trực tâm tam giác ABC. c) Chứng minh rằng 1 = 1 +++ 1 ++ 1 OH 2 OA2 OB2 OC 2 Bài 8: ( Bài tập số 9 bài 9. Góc SGK Hình 12) Cho tứ diện OABC có các mặt OAB, OBC, OCA là các tam giác vuông tại đỉnh O. Gọi , , là góc lần lượt hợp bởi các mặt phẳng (OBC), (OCA), (OAB) với mặt phẳng (ABC). Chứng minh rằng: a) Tam giác ABC có 3 góc nhọn. b) cos2 + + cos2 + + cos2 = 1 Bài 9: Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy bằng a; đường cao bằng b. Tính khoảng cách từ S đến mặt phẳng đi qua AB và trung điểm M của cạnh SC. Bài 10: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông tâm O, có cạnh bằng a; đường cao SO mp(ABCD) và SO = a. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau SC, AB. Bài 11: ( Đề thi Đại học- Cao đẳng khối B 2006) Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật với AB = SA= a; AD = a 2 và SA mp(ABCD). Gọi M,N lần lượt là trung điểm của AD và SC, I là giao điểm của BM và AC. a) Chứng minh rằng mp(SAC) (SMB). b) Tính thể tích khối tứ diện ANIB. Bài 12: Cho tứ diện SABC có ABC là tam giác đều cạnh a và cạnh SA mp(ABC) ; SA = 2a Gọi (P ) là mặt phẳng đi qua B và vuông góc với SC. Tìm diện tích thiết diện của tứ diện S.ABC tạo bởi mp (P ) . Bài 13: Cho tứ diện ABCD có G là trọng tâm. a) Chứng minh rằng đường thẳng đi qua G và một đỉnh của tứ diện cũng đi qua trọng tâm của mặt đối diện với đỉnh đó. b) Gọi A’ là trọng tâm tam giác BCD. Chứng minh rằng GA = 3 GA ' Bài 14: Cho tam giác ABC vuông tại A. Tìm những điểm M trong không gian sao cho: MA2 + MB2 + MC2 Bài tập tự luyện: Bài 1: Cho hình lập phương ABCDA’B’C’D’. Chứng minh AC’ (A’BD); AC’ (CB’D’); Bài 2: Cho hình lập phương ABCDA’B’C’D’ có cạnh bằng a. a) Tính theo a khoảng cách giữa hai đường thẳng A’B và B’D. b) Gọi MNP lần lượt là các trung điểm của các cạnh BB’, CD, A’D’. Tính góc giữa hai đường thẳng MP và C’N. (Đề thi Đại học- Cao đẳng khối B năm 2002 . Bài 3: ( Đề thi đại học Vinh 2000-2001) Cho hình hộp lập phương ABCDA1B1C1D1 có cạnh bằng 2. Gọi E, F tương ứng là các trung điểm của các cạnh AB, DD1. a) Chứng minh rằng EF//(BDC1) và tính độ dài đoạn EF. b) Gọi K là trung điểm cạnh C1D1. Tính khoảng cách từ đỉnh C đến (EFK) và xác định góc giữa hai đường thẳng EF và BD. Bài 4: ( Đề thi khối D năm 2002) Cho hình tứ diện ABCD có cạnh AD vuông góc với mặt phẳng (ABC); AC=AD=4cm; AB=3cm; BC=5cm; Tính khoảng cách từ A đến mặt phẳng (BCD). Bài 5: Cho hình chóp SABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm O, cạnh a, góc A =60o và có đường cao SO bằng a. a) Tính khoảng cách từ O đến mp(SBC). b) Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AD và SB. Bài 6: Cho hình tam giác đều SABC đỉnh S, có độ dài cạnh đáy bằng a. Gọi M, N lần lượt là trung điểm các cạnh SB và SC. Tính theo a diện tích tam giác AMN, biết rằng mặt phẳng (AMN) vuông góc với mặt phẳng (SBC). (Đề thi Đại học- Cao đẳng khối A năm 2002). Bài 7: Cho hình chóp SABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, với AB=a; AD=2a, cạnh SA mp(ABCD), cạnh SB tạo với mặt phẳng đáy một góc 60o . Trên cạnh SA lấy điểm M sao cho AM= a  3 , mặt phẳng (BCM) cắt SD tại điểm N. 3 Tính thể tích khối chóp SBCNM? (Đề tham khảo- 2006, sách giới thiệu đề thi tuyển sinh). Bài 8: Cho hình chóp tam giác SABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a, SA=2a, SA mp(ABC). Gọi MN lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên các đường thẳng SB và SC. Bài 9: Cho hình chóp tam giác S.ABC có đáy là tam giác vuụng ở B.Cạnh SA vuụng góc với đáy.Từ A kẻ các đoạn thẳng .Biờ́t AB=a, BC=b,SA=c. 1) Tính V khụ́i chóp S.ADE. 2) Tính khoảng cách từ E đờ́n mp(SAB) Bài 10: Cho hình lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có mặt đáy là tam giác ABC vuụng tại B và AB=a ,BC =2a ,AA’=3a .Mụ̣t mp(P) đi qua A và vuụng góc với CA’ lõ̀n lượt cắt các đoạn thẳng CC’ và BB’ tại M và N . 1) Tính V khụ́i chóp C.A’AB. 2) C/m :. 3/) Tính V khụ́i tứ diợ̀n A’AMN. 4) Tính .