ĐGNL ĐHQG Hà Nội - Tư duy định lượng - Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng

Từ giả thiết ta có\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{AB \bot BC}\\{AB \bot CD}\end{array}} \right. \Rightarrow AB \bot (BCD)\)

Do đó\[\left( {AC,\left( {BCD} \right)} \right) = \left( {AC,BC} \right) = \widehat {ACB}\]

Đáp án cần chọn là: A

\[SA \bot \left( {ABC} \right) \Rightarrow \left( {SA,\left( {ABC} \right)} \right) = {90^ \circ }\]

Đáp án cần chọn là: D

Gọi H là trung điểm của BC suy ra

\[AH = BH = CH = \frac{1}{2}BC = \frac{a}{2}\]

Ta có:\[SH \bot \left( {ABC} \right) \Rightarrow SH = \sqrt {S{B^2} - B{H^2}} = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\]

\[\widehat {\left( {SA,\left( {ABC} \right)} \right)} = \widehat {\left( {SA,HA} \right)} = \widehat {SAH} = \alpha \]

\[ \Rightarrow \tan \alpha = \frac{{SH}}{{AH}} = \sqrt 3 \Rightarrow \alpha = {60^ \circ }\]

Đáp án cần chọn là: C

Ta có: \[SA \bot \left( {ABCD} \right) \Rightarrow SA \bot AC\]

\[ \Rightarrow \widehat {\left( {SC;\left( {ABCD} \right)} \right)} = \widehat {\left( {SC,AC} \right)} = \widehat {SCA} = \alpha \]

ABCD là hình vuông cạnh\[a \Rightarrow AC = a\sqrt 2 ,SA = \frac{{a\sqrt 6 }}{3}\]

\[ \Rightarrow \tan \alpha = \frac{{SA}}{{AC}} = \frac{{\sqrt 3 }}{3} \Rightarrow \alpha = {30^ \circ }\]

Đáp án cần chọn là: A

Đáp án cần chọn là: C

Đáp án cần chọn là: D

Đáp án A sai vì nếu trường hợp đường thẳng vuông góc với mặt phẳng thì định nghĩa đó không còn đúng.

Đáp án C sai vì (P) và (Q) có thể trùng nhau.

Đáp án D sai vì a,b có thể trùng nhau.

Đáp án cần chọn là: B

Có IO   là đường trung bình tam giác SAC   nên \[IO//SA\;\] nên \[IO \bot (ABCD)\;\] nên A đúng.

Có \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{BC \bot AB}\\{BC \bot SA}\end{array}} \right. \Rightarrow BC \bot SB\) nên B đúng

Và \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{CD \bot AD}\\{CD \bot SA}\end{array}} \right. \Rightarrow CD \bot SD\) nên phương án D đúng.

Đáp án C sai vì nếu (SAC) là mặt phẳng trung trực của \[BD \Rightarrow BD \bot AC\] (vô lý).

Đáp án cần chọn là: C

Đáp án cần chọn là: B

Gọi E là trung điểm của AB.

Qua E kẻ\[EF \bot CD,EG \bot AB \Rightarrow \left( {EGF} \right) \bot AB\] và F,G là trung điểm của DC,SB.

Do\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{(SBC) \cap (ABCD) = BC}\\{(EGF) \cap (ABCD) = FE}\\{FE//BC}\end{array}} \right. \Rightarrow \left( {SBC} \right) \cap \left( {EGF} \right) = GH//BC\) (định lý giao tuyến ba mặt phẳng)

Suy ra H là trung điểm của SC.

Vậy thiết diện là hình thang GHFE.

Vì \[GE//SA\] nên \[GE \bot \left( {ABCD} \right) \Rightarrow GE \bot FE\] nên thiết diện là hình thang vuông.

\[{S_{EGHF}} = \frac{{\left( {FE + GH} \right).GE}}{2} = \frac{{\left( {BC + \frac{1}{2}BC} \right).\frac{1}{2}SA}}{2} = \frac{{\left( {8 + 4} \right)3}}{2} = 18\]

Đáp án cần chọn là: D

Đáp án cần chọn là: C

Đáp án cần chọn là: C

Đáp án cần chọn là: D

Bước 1:

Gọi O là tâm của ABCD.

M là trung điểm của AO, N là trung điểm của AB.

Qua G kẻ GP song song với MN \[(P \in SM).\]

Ta có ABCD là hình vuông nên \[BD \bot AC\]. Mà \[MN||BD \Rightarrow MN \bot AC\].

Ta lại có \[MN \bot SA\left( {SA \bot \left( {ABCD} \right)} \right)\]

\[\begin{array}{l}MN \bot \left( {SAC} \right)\\GP||MN \Rightarrow GP \bot \left( {SAC} \right)\end{array}\]

Bước 2:

Hình chiếu của C lên (SAC) là C, hình chiếu của G lên (SAC) là P.

=> Hình chiếu của CG lên (SAC) là CP

Góc giữa CG và (SAC) là góc giữa CG và CP và bằng \[\widehat {GCP} = \alpha \]

Bước 3:

\[GP = \frac{2}{3}MN = \frac{2}{3}.\frac{1}{2}OB = \frac{1}{3}.\frac{1}{2}BD = \frac{1}{6}.a\sqrt 2 \]

Kẻ\[PQ||SA \Rightarrow PQ = \frac{1}{3}SA = \frac{{2a}}{3}\]

\[\begin{array}{*{20}{l}}{CQ = \frac{1}{3}MA + 3MA = \frac{{10}}{3}.MA}\\{ = \frac{{10}}{3}.\frac{1}{4}AC = \frac{5}{6}AC = \frac{{5.a\sqrt 2 }}{6}}\\{ \Rightarrow CP = \sqrt {C{Q^2} + P{Q^2}} }\\{ = \sqrt {\frac{{25{a^2}}}{{18}} + \frac{{4{a^2}}}{9}} = a\sqrt {\frac{{11}}{6}} }\\{ \Rightarrow CG = \sqrt {C{P^2} + G{P^2}} = \frac{{a\sqrt {17} }}{3}}\\{ \Rightarrow \sin \alpha = \frac{{GP}}{{CG}} = \frac{{\sqrt 2 }}{6}.\frac{3}{{\sqrt {17} }} = \frac{1}{{\sqrt {34} }}}\end{array}\]

Đáp án cần chọn là: B