Hình học khơng gian cổ điển trong các kỳ thi tuyển sinh đại học Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối A-2014 Cho hình chĩp S.ABCD cĩ đáy ABCD là hình vuơng cạnh bằng a, 3 2 aSD = . Hình chiếu vuơng gĩc của S lên mặt phẳng đáy (ABCD) là trung điểm của cạnh AB. Tính theo a thể tích khối chĩp S.ABCD và khoảng cách từ A đến mặt phẳng (SBD). Hướng dẫn giải Gọi H là trung điểm của AB, suy ra ( )SH ABCD⊥ . Do đĩ: SH HD⊥ . Ta cĩ ( )2 2 2 2 2SH SD DH SD AH AD a= − = − + = Suy ra 3 . 1 . . 3 3S ABCD ABCD aV SH S= = Gọi K là hình chiếu vuơng gĩc của H lên BD và E là hình chiếu vuơng gĩc của H lên SK. Ta cĩ ( )BD HK BH SHK BD SH ⊥ ⇒ ⊥ ⊥ Suy ra BD HE⊥ mà ( )HE SK HE SBD⊥ ⇒ ⊥ Ta cĩ: 2.sin 4 aHK HB KBH= = . Suy ra 2 2 . 3 HS HK aHE HS HK = = + Do đĩ: ( )( ) ( )( ) 2; 2 ; 3 3 ad A SBD d H SBD HE= = = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối B-2014 Cho lăng trụ ABC.A’B’C’ cĩ đáy là tam giác đều cạnh a. Hình chiếu vuơng gĩc của A’ lên mặt phẳng (ABC) là trung điểm của cạnh AB, gĩc giữa đường thẳng A’C và mặt phẳng đáy bằng 600. Tính theo a thể tích của khối lăng trụ ABC.A’B’C’ và khoảng cách từ điểm B đến mặt phẳng (ACC’A’). Hướng dẫn giải Gọi H là trung điểm của AB, ( )'A H ABC⊥ và 0' 60A CH = Do đĩ 3' . tan ' 2 aA H CH A CH= = . Do đĩ thể tích khối lăng trụ là 3 . ' ' ' 3 3 8ABC A B C aV = Gọi I là hình chiếu vuơng gĩc của H lên AC; K là hình chiếu vuơng gĩc của H lên A’I. Suy ra ( )( ), ' 'HK d H ACC A= Ta cĩ: 3.sin 4 aHI AH IAH= = ; 2 2 2 2 1 1 1 52 3 13 ' 9 26 aHK HK HI HA a = + = ⇒ = Do đĩ: ( )( ) ( )( ) 3 13; ' ' 2 ; ' ' 2 13 ad B ACC A d H ACC A HK= = = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối D-2014 Cho hình chĩp S.ABC cĩ đáy ABC là tam giác vuơng cân tại A, mặt phẳng bên SBC là tam giác đều cạnh a và mặt phẳng (SBC) vuơng gĩc với mặt phẳng đáy. Tính theo a thể tích của khối chĩp S.ABC và khoảng cách giữa hai đường thẳng SA, BC. Hướng dẫn giải Gọi H là trung điểm của BC, suy ra 2 2 BC aAH = = ( ) 3, 2 aSH ABC SH⊥ = và 21 . 2 4ABC aS BC AH∆ = = Thể tích của khối chĩp là 3 . 1 3 . 3 24S ABC ABC aV SH S∆= = Gọi K là hình chiếu vuơng gĩc của H lên SA, Suy ra HK SA⊥ . Ta cĩ ( )BC SAH BC HK⊥ ⇒ ⊥ Do đĩ: HK là đường vuơng gĩc chung của BC và SA. Ta cĩ 2 2 2 2 1 1 1 16 3HK SH AH a = + = . Do đĩ: ( ) 3; 4 ad BC SA HK= = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối A-2013 Cho hình chĩp S.ABC cĩ đáy là tam giác vuơng tại A, 030ABC = , SBC là tam giác đều cạnh a và mặt bên SBC vuơng gĩc với đáy. Tính theo a thể tích của khối chĩp S.ABC và khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng (SAB) Hướng dẫn giải Gọi H là trung điểm của BC, suy ra SH BC⊥ . Mà ( )SBC vuơng gĩc với ( )ABC theo giao tuyến BC, nên ( )SH ABC⊥ Ta cĩ: 0 0 3 ; sin 30 ; 2 2 3 .cos30 2 a aBC a SH AC BC aAB BC = ⇒ = = = = = Do đĩ: 3 . 1 . . 6 16S ABC aV SH AB AC= = Tam giác ABC vuơng tại A và H là trung điểm của BC nên HA HB= . Mà ( )SH ABC⊥ , suy ra .SA SB a= = Gọi I là trung điểm của AB, suy ra SI AB⊥ Do đĩ: 2 2 13 4 4 AB aSI SB= − = . Suy ra : ( )( ) . .3 6 39; . 13 S ABC S ABC SAB V V ad C SAB S SI AB∆ = = = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối B-2013 Cho hình chĩp S.ABCD cĩ đáy ABCD là hình vuơng cạnh a. Mặt SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuơng gĩc với mặt phẳng đáy. Tính thể tích khối chĩp S.ABCD và tính khoảng cách từ A đến mặt phẳng (SCD) theo a. Hướng dẫn giải Gọi H là trung điểm của AB, suy ra SH vuơng gĩc với AB và 3 2 aSH = . Mà mặt phẳng (SAB) vuơng gĩc với mặt phẳng (ABCD) theo giao tuyến AB, nên ( )SH ABCD⊥ . Do đĩ: 3 . 1 3 . 3 6S ABCD ABCD aV SH S= = Do AB song song với CD và H thuộc AB nên ( )( ) ( )( ), ,d A SCD d H SCD= Gọi K là trung điểm của CD và I là hình chiếu vuơng gĩc của H trên SK. Ta cĩ: HK CD⊥ . Mà SH CD⊥ ( )CD SHK⇒ ⊥ CD HI⊥ . Do đĩ: ( )HI SCD⊥ Suy ra: ( )( ),d A SCD 2 2 . 21 7 SH HK aHI SH KH = = = + Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối D-2013 Cho hình chĩp S.ABCD cĩ đáy ABCD là hình thoi cạnh a, cạnh bên SA vuơng gĩc với đáy, 0120BAD = , M là trung điểm của cạnh BC và 045SMA = . Tính theo a thể tích của khối chĩp S.ABCD và khoảng cách từ D đến mặt phẳng (SBC) Hướng dẫn giải 0120BAD ABC ABC= ⇒ ⇒ ∆ đều 33 3 2 2ABCD a aAM S⇒ = ⇒ = SAM∆ vuơng tại A cĩ 045SMA SAM= ⇒ ∆ vuơng tại A 3 2 aSA AM= = Do đĩ: 3 . 1 . 3 4S ABCD ABCD aV SA S= = Do AD song song với BC nên ( )( ) ( )( ), ,d D SBC d A SBC= Gọi H là hình chiếu vuơng gĩc của A trên SM Ta cĩ: ( )AM BC BC SAM SA BC ⊥ ⇒ ⊥ ⊥ ( ) ( )( ),BC AH AH SBC d A SBC AH⇒ ⊥ ⇒ ⊥ ⇒ = Ta cĩ: ( )( )2 6 6,2 4 4 AM a aAH d D SBC= = ⇒ = Trích từ đề thi tuyển sinh Cao đẳng-2013 Cho lăng trụ đều ABC.A’B’C’ cĩ AB = a và đường thẳng A’B tạo với đáy một gĩc bằng 600. Gọi M và N lần lượt là trung điểm của các cạnh AC và B’C’. Tính theo a thể tích của khối lăng trụ ABC.A’B’C’ và độ dài MN Hướng dẫn giải ( ) ' 'AA ABC A BA⊥ ⇒ là gĩc giữa A’B với đáy. Suy ra: 0' 60 ' . tan ' 3A BA AA AB A BA a= ⇒ = = Do đĩ 3 . ' ' ' 3 '. 4ABC A B C ABC aV AA S∆= = Gọi K là trung điểm của cạnh BC. Suy ra MNK∆ vuơng tại K, cĩ , ' 3 2 2 AB aMK NK AA a= = = = Do đĩ: 2 2 13 2 aMN MK NK= + = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối A-2012 Cho hình chĩp S.ABC cĩ đáy là tam giác đều cạnh a. Hình chiếu vuơng gĩc của S lên mặt phẳng (ABC) là H thuộc cạnh AB sao cho 2HA HB= . Gĩc giữa hai đường thẳng SC và mặt phẳng (ABC) bằng 060 . Tính thể tích của khối chĩp S.ABC và tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC theo a Hướng dẫn giải Ta cĩ: SCH là gĩc giữa SC và mặt phẳng (ABC). Suy ra 060SCH = Gọi D là trung điểm của cạnh AB. Ta cĩ: 3, 6 2 a aHD CD= = 2 2 07 21 , . tan 60 3 3 a aHC HD CD SH HC= + = = = 2 3 . 1 1 21 3 7 . . . 3 3 3 4 12S ABC ABC a a aV SH S∆= = = Kẻ Ax song song với BC, gọi N và K lần lượt là hình chiếu vuơng gĩc của H lên Ax và SN. Ta cĩ BC song song với mặt phẳng (SAN) và 3 2 BA HA= Nên ( ) ( )( ) ( )( )3, , .2d SA BC d B SAN d H SAN= = Ta cũng cĩ: ( )Ax SHN Ax HK⊥ ⇒ ⊥ . Do đĩ: ( ) ( )( ),HK SAN d H SAN HK⊥ ⇒ = 0 2 2 2 3 . 42 , .sin 60 , 3 3 12 a a SH HN aAH HN AH HK SH HN = = = = = + vậy ( ) 42, 8 ad SA BC = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối B-2012 Cho hình chĩp tam giác đều S.ABC với 2SA a= , AB a= . Gọi H là hình chiếu vuơng gĩc của A lên cạnh SC. Chứng minh SC vuơng gĩc với mặt phẳng ( )ABH . Tính thể tích của khối chĩp S.ABH theo a Hướng dẫn giải Gọi D là trung điểm của cạnh AB và O là tâm của tam giác ABC. Ta cĩ AB CD AB SO ⊥ ⊥ nên ( ) ,AB SCD⊥ Do đĩ AB SC⊥ Mặt khác SC AH⊥ , Suy ra ( )SC ABH⊥ Ta cĩ: 3 2 aCD = , 3 3 aOC = nên 2 2 33 3 aSO SC OC= − = Do đĩ: 2 . 11 1 11 . 4 2 8ABH SO CD a aDH S AB DH SC ∆ = = ⇒ = = Ta cĩ: 2 2 7 4 aSH SC HC SC CD DH= − = − − = . Do đĩ: 3 . 1 7 11 . 3 96S ABH ABH aV SH S∆= = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối D-2012 Cho hình hộp đứng ABCD.A’B’C’D’ cĩ đáy là hình vuơng, tam giác A’AC vuơng cân 'A C a= . Tính thể tích của khối tứ diện ABB’C’ và khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (BCD’) theo a Hướng dẫn giải Tam giác A’AC vuơng cân tại A và 'A C a= nên ' 2 aA A AC= = . Do đĩ: ' ' 2 aAB B C= = 3 ' ' ' 1 1 2 ' '. ' '. . ' 3 6 48ABB C ABB aV B C S B C AB BB∆= = = Gọi H là chân đường cao kẻ từ A của tam giác A’AB. Ta cĩ ( )' 'AH A B AH A BC AB BC ⊥ ⇒ ⊥ ⊥ . Nghĩa là : ( ) ( )( )' , 'AH BCD AH d A BCD⊥ ⇒ = Ta cĩ: 2 2 2 1 1 1 'AH AB AA = + Do đĩ: ( )( ) 6, ' 6 ad a BCD AH= = Trích từ đề thi tuyển sinh Cao đẳng khối A-2012 Cho khối chĩp S.ABC cĩ đáy ABC là tam giác vuơng cân tại A, 2,AB a SA SB SC= = = . Gĩc giữa đường thẳng và mặt phẳng (ABC) bằng 060 . Tính thể tích của khối chĩp S.ABC theo a. Hướng dẫn giải Gọi H là trung điểm của BC HA HB HC⇒ = = Kết hợp với giả thiết ,SA SB SC SH BC SHA SHB SHC= = ⇒ ⊥ ∆ = ∆ = ( ) 060 SH ABC SAH ⊥ = Tam giác ABC là tam giác vuơng cân tại A. 2 2AC AB a BC a AH a= = ⇒ = ⇒ = Tam giác SHA vuơng 3 0 . 1 1 3 tan60 3 . . . 3 2 3S ABC aSH AH a V AB AC SH= × = ⇒ = = Gọi O;R lần lượt là tâm và bán kính của mặt cầu ngoại tiếp hình chĩp S.ABC. Suy ra O thuộc đường thẳng SH, nên O thuộc mặt phẳng (SBC). Do đĩ: R là bán kính đường trịn ngoại tiếp tam giác SBC. Xét tam giác SHA ta cĩ: 0 2sin 60 SHSA a SBC= = ⇒ ∆ là tam giác đều cĩ độ dài cạnh bằng 2a. Suy ra : 0 2 2 3 2sin 60 3 a aR = = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối A-2011 Cho hình chĩp S.ABC cĩ đáy ABC là tam giác vuơng cân tại B, 2 ;AB BC a= = hai mặt phẳng ( )SAB và ( )SAC cùng vuơng gĩc với mặt phẳng (ABC). Gọi M là trung điểm của AM; mặt phẳng qua SM và song song với B, cắt AC tại N. Biết gĩc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABC) bằng 060 . Tính thể tích của khối chĩp S.BCNM và khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và SN theo a Hướng dẫn giải Hai mặt phẳng (SAB) và (SAC) cùng vuơng gĩc với (ABC) ( )SA ABC⇒ ⊥ . AB BC SB BC SBA⊥ ⇒ ⊥ ⇒ là gĩc giữa hai mặt phẳng (SBC) và mặt phẳng (ABC) 060 . tan 2 3SBA SA AB SBA a⇒ = ⇒ = = Mặt phẳng qua SM và song song với BC, cắt AC tại N. //MN BC⇒ và N là trung điểm của AC. ; 2 2 BC ABMN a BM a= = = = Diện tích : ( ) 23 2 2BCNM BC MN BM aS + = = . Thể tích 3 . 1 . 3 3S BCNM BCNM V S SA a= = Kẻ đường thẳng ∆ đi qua N, song song với AB. Hạ ( ) ( )//AD D AB SND⊥ ∆ ∈ ∆ ⇒ ( ) ( )( ) ( )( ); , ,d AB SN d AB SND d A SND⇒ = = . Hạ ( ) ( ) ( )( ),AH SD H SD AH SND d A SND AH⊥ ∈ ⇒ ⊥ ⇒ = Tam giác SAD vuơng tại A: AH SD AD MN a ⊥ = = ( ) 2 2 . 2 39 , 13 SA AD ad AB SN AH SA AD ⇒ = = = + Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối B-2011 Cho lăng trụ ABCD.A’B’C’D’ cĩ đáy ABCD là hình chữ nhật, , 3AB A AD a= = . Hình chiếu vuơng gĩc của điểm A1 lên mặt phẳng (ABCD) trung với giao điểm của AC và BD. Gĩc giữa hai mặt phẳng ( )1 1ADD A và (ABCD) bằng 060 . Tính thể tích của khối lăng trụ đã cho và khoảng cách từ điển 1B đến mặt phẳng ( )1A BD theo a. Hướng dẫn giải Gọi O là giao điểm của AC và BD. ( )1AO ABCD⇒ ⊥ Gọi E là trung điểm của AD 1 OE AD A E AD ⊥ ⇒ ⊥ Suy ra 1A EO là gĩc giữa hai mặt phẳng ( )1 1ADD A và (ABCD) 01 60A EO⇒ = Suy ra: 1 1 1 3 . tan tan 2 2 AB aAO OE A EO A EO= = = Diện tích đáy 2. 3ABCDS AB AD a= = Thể tích 3 . ' ' ' ' 1 3 2ABCD A B C D ABCD aV S AO= × = Ta cĩ ( ) ( )( ) ( )( ) 1 1 1 1 1 1 1 // // , , B C A D B C A BD d B A BD d C A BD CH ⇒ ⇒ = = Suy ra ( )( )1 1 2 2. 32 CD CB ad B A BD CH CD CB = = = + Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối D-2011 Cho hình chĩp S.ABC cĩ đáy ABC là tam giác vuơng tại B, 3 , 4BA a BC a= = , mặt phẳng (SBC) vuơng gĩc với mặt phẳng (ABC). Biết 2 3SB a= và 030 .SBC = Tính thể tích của khối chĩp S.ABC và khoảng cách từ điểm B đến mặt phẳng (SAC) theo a. Hướng dẫn giải Hạ ( ) ( ) ; .sin 3 SH BC SBC ABC SH BC SH SB SBC a ⊥ ⇒ ⊥ ⇒ ⊥ = = Diện tích: 212 . 6ABCS BA BC a= = Thể tích 3 . 1 . 2 3 3S ABC ABC V S SH a= = Hạ ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )( ) ( ) , , . .cos 3 4 , 4 , HD AC D AC HK SD K SD HK SAC HK d H SAC BH SB SBC a BC HC d B SAC d H SAC ⊥ ∈ ⊥ ∈ ⇒ ⊥ ⇒ = = = ⇒ = ⇒ = Ta cĩ 2 2 35 ; . 5 HC aAC BA BC a HC BC BH a HD BA AC = + = = − = ⇒ = = 2 2 . 3 7 14 SH HD aHK SH HD = = + . Vậy ( )( ) 6 7, 4 7 ad B SAC HK= = Trích từ đề thi tuyển sinh Cao đẳng khối A-2011 Cho hình chĩp S.ABC cĩ đáy ABC là tam giác vuơng cân tại B, AB = a, SA vuơng gĩc với mặt phẳng (ABC), gĩc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABC) bằng 030 . Gọi M là trung điểm của cạnh SC. Tính thể tích của khối chĩp S.ABM theo a Hướng dẫn giải Ta cĩ SA BC SB BC AB BC ⊥ ⇒ ⊥ ⊥ Do đĩ: gĩc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABC) bằng 030SBA = . . 1 1 . . 2 12S ABM S ABC V V SA AB BC= = 0 3; . tan 30 3 aBC AB a SA AB= = = = Vậy 3 . 3 36S ABM aV = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối A-2010 Cho hình chĩp S.ABCD cĩ đáy ABCD là hình vuơng cạnh a. Gọi M và N lần lượt là trung điểm của các cạnh AB và AD; H là giao điểm của N và DM. Biết SH vuơng gĩc với mặt phẳng (ABCD) và 3SH a= . Tính thể tích của khối chĩp S.CDNM và khoảng cách giữa hai đường thằng DM và SC theo a. Hướng dẫn giải Thể tích của khối chĩp S.CDNM 2 2 2 2 2 1 1 . . 2 2 5 8 4 8 CDNM ABCD AMNS S S SBC AB AM AN BC BM a a a a = − − = − − = − − = Vậy 31 5 3 . 3 24SCDNM CDNM aV S SH= = Khoảng cách giữa hai đường thẳng DM và SC. ADM DCN ADM DCN DM CN∆ = ∆ ⇒ = ⇒ ⊥ kết hợp với điều kiện ( )DM SH DM SHC⊥ ⇒ ⊥ Hạ ( )HK SC K SC HK⊥ ∈ ⇒ là đoạn vuơng gĩc chung của DM và SC. Do đĩ: ( ),d DM SC HK= Ta cĩ : ( ) 2 2 2 2 5 2 3 , 19. 2 3 19 CD aHC CN ad DM SC SH HC aHK SH HC = = ⇒ = = = + Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối B-2010: Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC.A’B’C’ cĩ AB a= , gĩc giữa hai mặt phẳng (A’BC) và (ABC) bằng 060 . Gọi G là trọng tâm của tam giác A’BC. Tính thể tích của khối lăng trụ đã cho và bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện GABC theo a. Hướng dẫn giải Thể tích khối lăng trụ. Gọi D là trung điểm của BC ta cĩ: 0 ' ' 60BC AD BC A D ADA⊥ ⇒ ⊥ ⇒ = Ta cĩ: 23 3 ' . tan ' ; 2 4ABC a aAA AD ADA S= = = Do đĩ: 3 . ' ' ' 3 3 ' 8ABC A B C ABC aV S AA= × = Bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện GABC Gọi H là trọng tâm của tam giác ABC, suy ra: ( )// ' //GH AA GH ABC⇒ Gọi I là tâm của mặt cầu ngoại tiếp tứ diện GABC, ta cĩ I là giao điểm của GH với đường trung trực của AG trong mặt phẳng (AGH. Gọi E là trung điểm của AG, ta cĩ: 2 . 2 GE GA GAR GI GH GH = = = Ta cĩ 2 2 2 2' 3 7; ; 3 2 3 12 AA a a aGH AH GA GH AH= = = = + = Do đĩ: 27 2 7 2.12 12 a aR a = × = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối D-2010 Cho hình chĩp S.ABCD cĩ đáy ABCD là hình vuơng cạnh a, cạnh bên SA = a; hình chiếu vuơng gĩc của đỉnh S lên mặt phẳng (ABCD) là điểm H thuộc đoạn AC, 4 ACAH = . Gọi CM là đường cao của tam giác SAC. Chứng minh M là trung điểm của SA và tính thể tích của khối tứ diện SMBC theo a Hướng dẫn giải Chứng minh M là trung điểm của SA. 2 22 14; 4 4 a aAH SH SA AH= = − = 2 23 2 ; 2 4 aHC SC SH HC a SC AC= = + = ⇒ = Do đĩ: tam giác SAC cân tại C, Suy ra M là trung điểm của SA Tính thể tích của khối tứ diện SBCM. M là trung điểm của SA suy ra . . 1 1 2 2SCM SCA SBCM B SCA S ABC S S V V V= ⇒ = = 31 14 6 48SBCM ABC aV S SH⇒ = × = Trích từ đề thi tuyển sinh Cao đẳng khối A-2010 Cho hình chĩp S.ABCD cĩ đáy ABCD là hình vuơng cạnh a, mặt phẳng (SAB) vuơng gĩc với mặt phẳng đáy, SA = SB, gĩc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng đáy bằng 045 . Tính thể tích của khối chĩp S.ABCD theo a. Hướng dẫn giải Gọi I là trung điểm của AB. Ta cĩ .SA SB SI AB= ⇒ ⊥ Mà hai mặt phẳng (SAB) và mặt phẳng (ABCD) vuơng gĩc với nhau nên suy ra ( )SI ABCD⊥ Gĩc giữa SC và mặt phẳng (ABCD bằng 045SCI = , Suy ra 2 2 5 2 aSI IC IB BC= = + = Thể tích của khối chĩp là 3 . 1 5 . 3 6S ABCD ABCD aV SI S= = (đơn vị thể tích) Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối A-2009: Cho hình chĩp S.ABCD cĩ đáy ABCD là hình thang vuơng tại A và D; 2AB AD a= = , CD a= ; gĩc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABCD) bằng 060 . Gọi I là trung điểm của cạnh AD. Biết hai mặt phẳng (SBI) và (SCI) cùng vuơng gĩc với mặt phẳng (ABCD). Tính thể tích của khối chĩp S.ABCD theo a Hướng dẫn giải ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) SIB ABCD SI ABCD SIC ABCD ⊥ ⇒ ⊥ ⊥ Kẻ ( ) ( ) 060IK BC K BC BC SIK SKI⊥ ∈ ⇒ ⊥ ⇒ = Diện tích hình thang ABCD : 23ABCDS a= Tổng diện tích các tam giác ABI và CDI bằng 23 2 a , suy ra 23 2IBC aS∆ = ( ) 2 2 2 3 5 3 155 . tan 5 5 IBCS a aBC AB CD AD a IK SI IK SKI BC ∆ = − + = ⇒ = = ⇒ = = Thể tích của khối chĩp S.ABCD: 31 3 15 . 3 5ABCD aV S SI= = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối B-2009: Cho hình trụ tam giác ABC.A’B’C’ cĩ 'BB a= , gĩc giữa đường thẳng BB’ và mặt phẳng (ABC) bằng 060 ; tam giác ABC vuơng tại C và 060BAC = . Hình chiếu vuơng gĩc của B’ lên mặt phẳng (ABC) trùng với trọng tâm của tam giác ABC. Tính thể tích của khối tứ diện A’ABC theo a Hướng dẫn giải Gọi D là trung điểm của AC và G là trọng tâm của tam giác ABC ta cĩ ( ) 0' ' 60B G ABC B BG⊥ ⇒ = 3 ' '.sin ' 32 4 2 aB G BB B BG aBD aBG = = ⇒ = = Tam giác ABC cĩ: 3 , 2 2 4 B AB ABBC AC CDΑ= = ⇒ = Ta lại cĩ: 2 2 2 2 2 2 2 3 9 3 13 9 3; 4 16 16 26 104ABC AB AB a a aBC CD BD AB S∆+ = ⇒ + = ⇒ = = Thể tích của khối tứ diện A’ABC: 3 ' ' 1 9 ' . 3 208A ABC B ABC ABC aV V B G S∆= = = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối D-2009: Cho hình lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ cĩ đáy ABC là tam giác vuơng tại B, ; ' 2 ; ' 3AB a AA a A C a= = = . Gọi M là trung điểm của đoạn thẳng A’C’, I là giao điểm của AM và A’C. Tính theo a thể tích của khối tứ diện IABC và khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (IBC) Hướng dẫn giải Hạ ( ) ( )IH AC H AC IH ABC⊥ ∈ ⇒ ⊥ ; IH là đường cao của tứ diện IABC. Suy ra 2 2 4// ' ' ' ' 3 3 3 IH CI aIH AA IH AA AA CA ⇒ = = ⇒ = = 2 2 2 ' ' 5; 2AC A C A A a BC AC AB a= − = = − = Diện tích tam giác ABC: 21 . 2ABC S AB BC a∆ = = Vậy thể tích của khối tứ diện IABC: 31 4 . 3 9ABC aV IH S∆= = Hạ ( )' 'AK A B K A B⊥ ∈ . Vì ( )' 'BC ABB A⊥ nên AK BC⊥ Suy ra ( )AK IBC⊥ Khoảng cách từ A đến mặt phẳng (IBC) là AK ' 2 2 2 '. 2 5 ' 5' AA BS AA AB aAK A B A A AB ∆ = = = + Trích từ đề thi tuyển sinh Cao đẳng khối A-2009: Cho hình chĩp tứ giác đều S.ABCD cĩ , 2.AB a SA a= = Gọi M, N và P lần lượt là trung điểm của các cạnh SA, SB và CD. Chứng minh rằng đường thẳng MN vuơng gĩc với đường thẳng SP. Thính theo a thể tích của khối tứ diện AMNP Hướng dẫn giải Ta cĩ MN song song với CD và SP vuơng gĩc với CD suy ra MN vuơng gĩc với SP Gọi O là tâm của đáy ABCD. Ta cĩ : 2 2 6 2 aSO SA OA= − = 3 2 . 1 1 1 1 6 . . 4 8 8 3 48AMNP ABSP S ABCD aV V V SO AB= = = = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối A-2008: Cho lăng trụ tam giác ABC.A’B’C’ cĩ độ dài cạnh bên bằng 2a, đáy ABC là tam giác vuơng tại A, , 3AB a AC a= = và hình chiếu vuơng gĩc của đỉnh A’ lên mặt phẳng (ABC) là trung điểm của cạnh BC. Tính theo a thể tích của khối chĩp A’.ABC và tính cosin của gĩc giữa hai đường thẳng AA’, B’C’ Hướng dẫn giải Gọi H là trung điểm của cạnh BC. Suy ra ( ) 2 2 ' 1 1 3 2 2 A H ABC AH BC a a a ⊥ = = + = Do đĩ: 2 2 2 2 2' ' 3 3 ' 3A H A A AH a a A H a= − = = ⇒ = Vậy 3 '. 1 ' 3 2A ABC ABC aV A H S∆= × = (đơn vị thể tích) Trong tam giác vuơng A’B’H cĩ: 2 2 ' ' ' ' 2HB A B A H a= + = nên tam giác B’BH cân tại B’ ðặt ϕ là gĩc giữa hai đường thẳng AA’ và B’C’ thì 'B BHϕ = . Vậy 1cos 2.2 4 a a ϕ = = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối B-2008: Cho hình chĩp S.ABCD cĩ đáy ABCD là hình vuơng cạnh 2a, SA a= , 3SB a= và mặt phẳng (SAB) vuơng gĩc với mặt phẳng đáy. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, BC. Tính theo a thể tích của khối chĩp S.BMDN và tính cosin của gĩc giữa hai đường thẳng SM và DN. Hướng dẫn giải Gọi H là hình chiếu vuơng gĩc của S lên AB, suy ra ( )SH ABCD⊥ . Do đĩ, SH là đường cao của hình chĩp S.BMDN Ta cĩ: 2 2 2 2 23SA SB a a AB+ = + = nên tam giác SAB là tam giác vuơng tại S. Suy ra . 2 ABSM a= = Do đĩ tam giác SAM là tam giác đều, suy ra 3 2 aSH = Diện tích của tứ giác BMDN là 21 2 2BMDN ABCD S S a= = Thể tích của khối chĩp S.BMDN là 31 3 3 3BMDN aV SH S= × = (đvtt) Kẻ ME song song với DN ( )E AD∈ Suy ra 2 aAE = . ðặt α là gĩc giữa hai đường thẳng SM và DN. Ta cĩ ( ),SM ME α= . Theo định lý ba đường vuơng gĩc ta cĩ : SA AE⊥ Suy ra: 2 2 5 , 2 aSE SA AE= + = 2 2 5 2 aME AM AE= + = Tam giác SME là tam giác cân tại E nên 52cos 55 2 SME a a α α = = = Trích từ đề thi tuyển sinh ðại học khối D-2008: Cho lăng
Tài liệu đính kèm: