Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' có cạnh bằng a. Xét tính đúng hay sai của các mệnh đề sau:
a. Mặt phẳng (ACC'A') vuông góc với mặt phẳng (BDD'B').
b. Tam giác A'BD là tam giác đều có diện tích bằng \(\frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{8}\).
c. Đường thẳng BD vuông góc với mặt phẳng (ACC′A′).
d. Tang góc giữa đường thẳng AC′ và mặt phẳng (ABCD) bằng \(\frac{{\sqrt 2 }}{2}\).
Câu hỏi trong đề: Các dạng bài tập Hai mặt phẳng vuông góc lớp 11 (có lời giải) !!
Quảng cáo
Trả lời:
Đáp án: a) Đúng.b) Sai. c) Đúng. d) Đúng.

a) Đúng. Gọi O là giao điểm của AC và BD, O′ là giao điểm của A′C′ và B′D′
Ta có: OO′ ∥ AA′ ∥ CC′ ∥ DD′ (do ABCD.A'B'C'D' là hình lập phương)
Khi đó: (ACC′A′) ∩ (BDD′B′) = OO′ (1)
Trong hình vuông ABCD, AC ⊥ BD (2)
Vì OO′ ⊥ (ABCD) ⇒ AC ⊥ OO′ (3)
⇒ Từ (1), (2), (3) ⇒ AC ⊥ (BDD′B′). Mà AC ⊂ (ACC′A′)
⇒ (ACC′A′) ⊥ (BDD′B′)
b) Sai. Vì ABCD là hình vuông cạnh a ⇒ BD = \(a\sqrt 2 \)
Xét tam giác vuông A′AB vuông tại A:
A′B= \(\sqrt {A{{A'}^2} + A{B^2}} \) = \(a\sqrt 2 \) (định lý Pytago)
Do đó: A′B = A′D = BD = \(a\sqrt 2 \) ⇒ tam giác A′BD là tam giác đều cạnh \(a\sqrt 2 \)
Diện tích tam giác đều là: SA′BD = \(\frac{{\sqrt 3 }}{4}{\left( {a\sqrt 2 } \right)^2}\) = \(\frac{{\sqrt 3 }}{4} \cdot \) 2a2 = \(\frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{2}\) ≠ \(\frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{8}\).
c) Đúng. Trong hình vuông ABCD, BD ⊥ AC (1)
Lại có: AA′ ⊥ (ABCD) ⇒ AA′ ⊥ BD (2)
Vì AC và AA′ cắt nhau và cùng thuộc mặt phẳng (ACC′A′) (3)
Từ (1), (2), (3) ⇒ BD ⊥ (ACC′A′).
d) Đúng. Hình chiếu vuông góc của C′ lên mặt phẳng (ABCD) là C
⇒ Hình chiếu của đường thẳng AC′ lên mặt phẳng (ABCD) là đường thẳng AC
Do đó góc giữa AC′ và (ABCD) là góc \(\widehat {CAC'}\)
Xét tam giác vuông ACC′:
tan\(\widehat {CAC'}\) = \(\frac{{CC'}}{{AC}} = \frac{a}{{a\sqrt 2 }} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Đang tải chế độ Học...
Dành cho bạn Hot
Vào phòng luyện đề →Luyện đề →CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Đáp án:
Đáp án: 69,3

(B'AC) ∩ (ABC) = AC
Gọi I là trung điểm của AC
Vì tam giác ABC vuông cân tại B nên đường trung tuyến BI đồng thời là đường cao
⇒ BI ⊥ AC
Vì ABC.A'B'C' là hình lăng trụ đứng nên B'B ⊥ (ABC)
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}AC \bot BI\\AC \bot B'B\end{array} \right.\) ⇒ AC ⊥ (B'BI) ⇒ AC ⊥ B'I
Do BI ⊂ (ABC), B'I ⊂ (B'AC) và cả hai đường thẳng này cùng vuông góc với giao tuyến AC tại I, nên góc phẳng nhị diện [B', AC, B] chính là góc giữa hai tia IB' và IB, tức là góc \(\widehat {B'IB}\)
Tam giác ABC vuông cân tại B có cạnh huyền AC = 2a
BI = \(\frac{{AC}}{2} = \frac{{2a}}{2}\) = a
Vì △ABC vuông cân tại B nên độ dài các cạnh góc vuông là: AB = BC = \(\frac{{AC}}{{\sqrt 2 }} = \frac{{2a}}{{\sqrt 2 }} = a\sqrt 2 \)
Vì AA' ⊥ (ABC) ⇒ tam giác A'AB vuông tại A.
Xét tam giác A'AB vuông tại A, theo định lý Pytago:
BB' = AA' = \(\sqrt {A'{B^2} - A{B^2}} \) = \(\sqrt {{{\left( {3a} \right)}^2} - {{\left( {a\sqrt 2 } \right)}^2}} \) = \(a\sqrt 7 \)
Xét tam giác B'BI vuông tại B (vì B'B ⊥ BI), ta có:
tan\(\widehat {B'IB}\) = \(\frac{{B'B}}{{BI}} = \frac{{a\sqrt 7 }}{a} = \sqrt 7 \) ⇒ \(\widehat {B'IB}\) ≈ 69,3°.
Vậy góc phẳng nhị diện [B', AC, B] có số đo xấp xỉ bằng 69,3°.
Câu 2
a. Các mặt bên của lăng trụ đứng ABC.A'B'C' là các hình chữ nhật có cùng kích thước.
b. Gọi M là trung điểm của BC, góc giữa hai mặt phẳng (A'BC) và (ABC) chính là góc \[\widehat {A'MA}\].
c. Chiều cao AA' của hình lăng trụ đã cho bằng \(\frac{{a\sqrt 2 }}{2}\).
d. Côsin của góc phẳng nhị diện [A', BC, A] bằng \(\frac{1}{2}\)
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Đáp án: a) Sai. b) Đúng. c) Sai. d) Đúng.

a) Sai. Vì đáy ABC là tam giác vuông cân tại A (AB = AC = a) nên theo định lý Pytago
BC = \(\sqrt {A{B^2} + A{C^2}} = \sqrt {{a^2} + {a^2}} = a\sqrt 2 \)
Hình lăng trụ đứng có các mặt bên là các hình chữ nhật
Vì BC ≠ AB nên mặt bên BCC′B′ có kích thước khác hai mặt bên còn lại. Do đó, các mặt bên không có cùng kích thước.
b) Đúng. M là trung điểm của BC. Vì tam giác ABC vuông cân tại A nên AM ⊥ BC (đường trung tuyến đồng thời là đường cao).
Do ABC.A′B′C′ là lăng trụ đứng nên AA′ ⊥ (ABC) ⇒ AA′ ⊥ BC.
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}BC \bot AM\\BC \bot AA'\end{array} \right. \Rightarrow BC \bot (A'AM)\)
⇒ BC ⊥ A′M.
⇒ Góc giữa hai mặt phẳng (A′BC) và (ABC) là góc giữa hai đường thẳng lần lượt vuông góc với giao tuyến BC tại M, đó là A′M và AM
Vậy góc giữa hai mặt phẳng chính là góc \[\widehat {A'MA}\].
c) Sai. Xét tam giác ABC vuông cân tại A, đường cao AM ứng với cạnh huyền BC:
AM = \(\frac{{BC}}{2} = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}\).
Vì AA′ ⊥ (ABC), AM ⊂ (ABC) ⇒ AA′ ⊥ AM ⇒ ΔA′AM vuông tại A
Trong ΔA′AM vuông tại A, ta có:
tan\[\widehat {A'MA}\] = \(\frac{{AA'}}{{AM}}\) ⇒ AA′ = AM ⋅ tan60° = \(\frac{{a\sqrt 2 }}{2}\) ⋅ tan60° = \(\frac{{a\sqrt 6 }}{2}\).
d) Đúng. Ta có:
(A'BC) ∩ (ABC) = BC
A'M ⊥ BC (A'M ⊂ (A'BC))
AM ⊥ BC (AM ⊥ (ABC))
Do đó, góc phẳng của góc nhị diện [A', BC, A] là góc \(\widehat {A'MA}\)
Theo câu b), góc \[\widehat {A'MA}\] là góc giữa hai mặt phẳng (A'BC) và (ABC) và bằng 60°
⇒ cos\[\widehat {A'MA}\] = cos60° = \(\frac{1}{2}\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 4
\(\frac{{3\sqrt 3 {a^2}}}{2}\);
\(\frac{{\sqrt 3 {a^2}}}{4}\);
\(\frac{{3\sqrt 3 {a^2}}}{4}\);
\(\frac{{\sqrt 3 {a^2}}}{{16}}\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 6
a. Chiều cao của khối chóp S.ABCD là \(\frac{{a\sqrt 6 }}{6}\).
b. Góc giữa cạnh bên SA và mặt phẳng đáy (ABCD) có số đo bằng 45°.
c. Côsin của số đo góc nhị diện [S, CD, B] là \(\frac{{\sqrt {15} }}{5}\).
d. Sin của góc giữa hai mặt phẳng (SCD) và (ABCD) bằng \(\frac{{\sqrt {10} }}{5}\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Đăng ký để học cùng Vietjack. Hoàn toàn miễn phí!
Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.