Câu 47. [1H3-2.4-3] (THPT Hồng Quang - Hải Dương - Lần 1 - 2018 - BTN) Cho hình chóp
S. ABCD có SA a , SB 2a , SC 3a , ASB BSC 60 , CSA 90 . Gọi là góc giữa hai đường
thẳng SA và BC . Tính cos .
A. cos
7
.
7
B. cos
7
.
7
C. cos 0 .
D. cos
2
.
3
Lời giải
Chọn A
cos cos( SA, BC )
SA.BC
SA.BC
SA.( SC SB)
SA.BC
SA.SC SA.SB
SA.BC
SA.S C.cos 90 SA.SB.cos 60
a. 4a 2 9a 2 2.2a.3a.cos 60
7
.
7
Câu 42.
[1H3-2.4-3] (THPT Kinh Môn 2 - Hải Dương - 2018 - BTN) Cho tứ diện đều ABCD ,
M là trung điểm của cạnh BC . Khi đó cos AB, DM bằng
A.
3
.
6
B.
2
.
2
C.
3
.
2
D.
1
.
2
Lời giải
Chọn A
Gọi N là trung điểm của AC và a là độ dài cạnh tứ diện đều.
Ta có MN // AB AB, DM MN , DM DMN .
DM 2 MN 2 DN 2
1
a
a 3
Tam giác DMN có DM DN
, MN AB và cos DMN
.
2.DM .MN
2
2
2
2
2
a 3 a 2 a 3
2
2 2
3
.
cos DMN
6
a 3 a
2.
.
2 2
3
Vậy cos AB, DM
.
6
Câu 7. [1H3-2.4-3] (THPT Xuân Trường - Nam Định - 2018-BTN) Cho tứ diện đều ABCD cạnh a .
Tính cosin góc giữa hai đường thẳng AB và CI , với I là trung điểm của AD .
A.
3
.
6
B.
1
.
2
C.
3
.
4
D.
3
.
2
Lời giải
Chọn A
A
I
M
D
B
C
Gọi M là trung điểm của BD .
Ta có: IM // AB .
AB, IC IM , IC .
cos AB, IC cos IM , IC cos IM , IC cos MIC .
2
2
2
a a 3 a 3
MI 2 IC 2 MC 2 2 2 2
3
Mà: cos MIC
.
6
2.MI .IC
a a 3
2. .
2 2
3
cos AB, IC cos MIC
.
6
Câu 39: [1H3-2.4-3] (THPT Chuyên Hùng Vương - Phú Thọ - Lần 1 - 2018 - BTN) Cho hình chóp
S. ABCD có đáy ABCD là hình vuông, cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Đường
thẳng SD tạo với mặt phẳng SAB một góc 45 . Gọi I là trung điểm của cạnh CD . Góc
giữa hai đường thẳng BI và SD bằng .
A. 48.
B. 51.
C. 42.
Lời giải
Chọn B
D. 39.
Cách 1. Giả sử hình vuông ABCD cạnh a , SD, SAB 45 SA AD a .
Xét trong không gian tọa độ Oxyz trong đó: O A , Ox AB, Oy AD, Oz AS . Khi đó ta có:
a
B a;0;0 , I ; a;0 , D 0; a;0 , S 0;0; a
2
a
Suy ra IB ; a;0 , SD 0; a; a
2
a2
2
IB, SD 51 .
Mặt khác: cos IB, SD
10
a2
a2 . a2 a2
4
Cách 2. Gọi K là trung điểm của AB .
Giả sử hình vuông ABCD cạnh a , SD, SAB 45 SA AD a
Gọi K là trung điểm của AB . Vì KD // BI nên góc giữa hai đường thẳng BI và SD bằng góc
giữa hai đường thẳng KD và SD và là góc SDK . Ta có KD SK
a 5
, SD a 2 .
2
a 2
HD
10
Gọi H là trung điểm của SD . Ta có cos SDK
.
2
KD a 5
5
2
Vậy góc giữa hai đường thẳng BI và SD bằng 51.
Câu 42: [1H3-2.4-3] (THPT Nguyễn Trãi – Đà Nẵng – 2018) Cho hình vuông ABCD cạnh 4a , lấy
H , K lần lượt trên các cạnh AB, AD sao cho BH 3HA, AK 3KD . Trên đường thẳng
ABCD
vuông góc với mặt phẳng
tại H lấy điểm S sao cho SBH 30 . Gọi E là giao
điểm của CH và BK . Tính cosin của góc giữa hai đường thẳng SE và BC .
28
18
36
9
A.
.
B.
.
C.
.
D.
.
5 39
5 39
5 39
5 39
Lời giải
Chọn B
Gọi I là hình chiếu vuông góc của E lên AB ta có ABD BCH .
ABD BCH HEB 90 .
A
H
I
B
E
K
D
C
S
I
A
H
K
E
D
Ta có:
B
C
cos SE; BC cos SE; EI cos SEI
, SH BH .tan30 a 3 .
81a 2 2a 39
HB HE
HB 2 9a
2
2
2
SE SH HE 3a
HE
25
5
HC HB
HC
5 ,
.
2
HE HI
HE 2 27a SI SH 2 HI 2 3a 2 27a 2a 651
HI
25 .
25
HB HE
HB
25 ,
EI
HI
9
36a
EI
BC HB 25
25 .
Áp dụng định lý cosin cho tam giác SEI ta được:
2
2
2a 39 36a 2 2a 651
SE 2 EI 2 SI 2 5 25 25
18a
cos SEI
2.SE.EI
2a 39 36a
5 39
2.
.
5
25
.
Câu 46:
[1H3-2.4-3] (THPT Chuyên Vĩnh Phúc - Lần 3 - 2017 - 2018 - BTN) Một hình trụ tròn xoay
có bán kính đáy R 1 . Trên hai đường tròn đáy O và O lần lượt lấy hai điểm A và B
sao cho AB 2 và góc giữa AB và trục OO bằng 30 . Xét hai khẳng định:
I : Khoảng cách giữa OO
và AB bằng
3
.
2
II : Thể tích khối trụ là V 3 .
A. Cả I và II đều đúng.
C. Chỉ II đúng.
D. Cả I và II
B. Chỉ I đúng.
đều sai.
Lời giải
Chọn A
* Gọi C là hình chiếu vuông góc của B lên mặt phẳng chứa O , I là trung điểm của AC ,
Ta có:
AB; OO AB; CB ABC 30 h OO ' CB AB.cos30
* Thể tích khối trụ là: V R2 h 3 . Vậy khẳng định II đúng.
3
* Khoảng cách giữa AB và trục OO là: d AB; OO d OO; ABC OI OA2 AI 2 .
AC AB.sin 30 1 AI
I
1
3
1
3
OI 1
. Vậy khẳng định
d AB; OO
4
2
2
2
đúng.
Câu 28: [1H3-2.4-3](THPT Chuyên Hạ Long - Quảng Ninh - Lần 2 -2018) Cho hình chóp S. ABC
có độ dài các cạnh SA SB SC AB AC a và BC a 2 . Góc giữa hai đường thẳng
AB và SC là ?
A. 45
B. 90
C. 60
D. 30
Lời giải
Chọn C
S
B
A
I
C
Ta có BC a 2 nên tam giác ABC vuông tại A . Vì SA SB SC a nên hình chiếu vuông
góc của S lên ABC trùng với tâm I của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC .
Tam giác ABC vuông tại A nên I là trung điểm của BC .
AB.SC
Ta có cos AB, SC cos AB, SC
.
AB.SC
1
1
a2
AB.SC AB SI IC AB.SI BA.BC BA.BC.cos 45 .
2
2
2
2
a
1
cos AB, SC 22 AB, SC 60 .
a
2
AB.SC
Cách 2: cos AB, SC cos AB, SC
AB.SC
a2
Ta có AB.SC SB SA SC SB.SC SA.SC SB.SC.cos90 SA.SC.cos60 .
2
2
a
2
1
Khi đó cos AB, SC 2
a
2
Câu 31: [1H3-2.4-3]
(Toán Học Tuổi Trẻ - Số 5 - 2018 - BTN)
Cho hình chóp S. ABC có
SA SB SC AB AC 1 , BC 2 . Tính góc giữa hai đường thẳng AB , SC .
A. 45 .
B. 120 .
C. 30 .
D. 60 .
Lời giải
Chọn D
S
B
C
H
A
Tam giác ABC vuông tại A và tam giác SBC vuông tại S vì AB AC 1, BC 2 và
SB SC 1, BC 2 .
1
Ta có SC. AB SC SB SA SC.SB SC.SA 0 SC.SB.cos 60 .
2
Suy ra cos SC; AB cos SC; AB
SC. AB
SC. AB
1
. Vậy góc giữa hai đường thẳng AB ,
2
SC bằng 60 .
Câu 5:
[1H3-2.4-3] (THPT Lê Quý Đôn - Hà Nội - 2017 - 2018 - BTN) [1H3-3] Cho tứ diện ABCD có
AB AC AD 1 ; BAC 60 ; BAD 90 ; DAC 120 . Tính côsin của góc tạo bởi hai đường
thẳng AG và CD , trong đó G là trọng tâm tam giác BCD .
A.
1
.
6
B.
1
.
3
C.
Lời giải
Chọn C
1
.
6
D.
1
.
3
A
D
B
G
I
M
C
* ABC đều BC 1 .
* ACD cân tại A có CD AC 2 AD2 2 AC. AD.cos120 3 .
* ABD vuông cân tại A có BD 2 .
* BCD có CD2 BC 2 BD2 BCD vuông tại B .
Dựng đường thẳng d qua G và song song CD , cắt BC tại M .
Ta có MG // CD AG, CD AG, MG .
2
3
1
Gọi I là trung điểm của BC , xét BDI vuông tại B có DI BD2 BI 2 2 .
2
2
Ta có
IM MG IG 1
1 BC 1
1
1
1
1
3
; IG .ID .
; MG .CD
IM .IC .
3
3
IC CD ID 3
3 2
3
6
3
2
2
3 1 2
7
Xét AIM vuông tại I có AM AI IM
.
3
2 6
2
2
2
AI 2 ID 2 AD 2
cos AID
2 AI .ID
3 3 2 2
1
2 2
4 3
9
3 3
2. .
2 2
2
3 1 2
3 1 4 3
3
AG AI IG 2 AI .IG.cos AID
.
2. . .
2
2
2
2
9
3
Xét AMG có
2
2
2
cos AG, MG cos AGM
AG 2 GM 2 AM 2
2. AG.GM
2
2
3 3 7
3 3 3
1
.
6
3 3
2. .
3 3
Câu 27: [1H3-2.4-3](CHUYÊN VINH LẦN 3-2018) Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC. ABC có
AB a và AA 2 a . Góc giữa hai đường thẳng AB và BC bằng
C
A
B
C'
A'
B'
A. 60 .
B. 45 .
C. 90 .
Lời giải
D. 30 .
Chọn A
C
A
B
C'
A'
B'
Ta có AB.BC AB BB BC CC AB.BC AB.CC BB.BC BB.CC
AB.BC AB.CC BB.BC BB.CC
a2
3a 2
0 0 2a 2
.
2
2
3a 2
AB.BC
1
2
Suy ra cos AB, BC
AB, BC 60 .
AB . BC a 3.a 3 2
Câu 21:
[1H3-2.4-3](THPT ĐẶNG THÚC HỨA-NGHỆ AN-LẦN 2-2018) Cho hình lăng trụ đứng tam giác
ABCABC có đáy ABC là tam giác cân AB AC a , BAC 120 , cạnh bên AA a 2 . Tính
góc giữa hai đường thẳng AB và BC .
A. 90 .
C. 45 .
Lời giải
B. 30 .
Chọn D
D. 60 .
C
B
A
C
B
D
A
Trong ABC : kẻ AD sao cho ACBD là hình bình hành.
Ta có: BC // AD Nên AB; BC AB; AD BAD .
Ta có AD BC a 3 , AB AB2 AB2 a 3 , DB BB2 AC 2 a 3 . Vậy tam
giác BAD đều nên BAD 60 .
Câu 33:
[1H3-2.4-3](THPT ĐẶNG THÚC HỨA-NGHỆ AN-LẦN 2-2018) Cho hình chóp S. ABCD có đáy
ABCD là hình chữ nhật, AB 2a , BC a , mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng
vuông góc với đáy. Gọi E là trung điểm của CD . Tính theo a khoảng cách giữa hai đường thẳng BE
và SC.
A.
a 30
.
10
B.
a 3
.
2
a 15
.
5
C.
D. a .
Lời giải
Chọn A
Gọi I là trung điểm của AB ta có: SI AB mà SAB ABCD nên SI ABCD .
Gọi H là giao điểm của IC và BE , kẻ HK SC tại K . Khi đó :
IBCE là hình vuông nên BE IC mà BE SI do đó BE SIC .
Suy ra BE HK mà HK SC nên d BE; SC HK .
Do tam giác CKH và CIS đồng dạng nên
2
a
.a 3
HK CH
CH .IS
2
HK
2
IS
CS
CS
a 3 a 2
2
a 30
.
10
Cách khác: Chọn hệ trục tọa độ Oxyz với O I , các tia Ox, Oy, Oz lần lượt là IE, IB, IS .
Sau đó tính khoảng cách bằng công thức: d BE; SC
BS . BE; SC
BE; SC
.
Câu 1416. [1H3-2.4-3] Cho hình chóp S. ABCD có SA , SB , SC đôi một vuông góc với nhau và
SA SB SC a . Tính góc giữa hai đường thẳng SM và BC với M là trung điểm của AB .
A. 30 .
C. 90 .
B. 60 .
D. 120 .
Lời giải
Chọn B
Qua B kẻ đường thẳng d song song với SM.
Và cắt đường thẳng SA tại N.
Do đó SM , BC BN , BC NBC .
Ta có SM / / BN và M là trung điểm của AB
Nên SN SA SC a NC a 2 và NB 2SM a 2 .
Mà BC SB2 SC 2 a 2 NBC là tam giác đều.
Vậy NBC 60 SM , BC 60 .
Câu 1417. [1H3-2.4-3] Cho tứ diện đều ABCD cạnh a . Tính góc giữa hai đường thẳng CI và AC ,
với I là trung điểm của AB .
A. 10 .
B. 30 .
C. 150 .
Lời giải
Chọn B
Ta có I là trung điểm của AB nên CI , CA ICA .
Xét tam giác AIC vuông tại I, có AI
Suy ra sin ICA
AB AC
AI 1
.
2
2
AC 2
IA 1
ICA 30 CI , CA 30 .
CA 2
D. 170 .
Câu 1418. [1H3-2.4-3] Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật. Các tam giác SAB ,
SAD , SAD là các tam giác vuông tại A . Tính cosin góc giữa hai đường thẳng SC và BD
biết SA a 3 , AB a , AD 3a .
A.
1
.
2
B.
3
.
2
C.
4
.
130
D.
8
.
130
Lời giải
Chọn D
Ta có các tam giác SAB, SAD, SAC là các tam giác vuông tại A.
Nên SA AB, SA AD SA ABCD .
Gọi O AC BD . Và M là trung điểm của SA. Do đó OM / / SC .
Hay SC / / MBD nên SC, BD OM , BD MOB .
Có BM AM 2 AB 2
BO
SA2
a 7
SC a 13
AB 2
, MO
.
4
2
2
2
BD a 10
. Áp dụng định lý cosin trong tam giác MOB.
2
2
Ta được BM 2 OM 2 OB2 2OM .OB.cos MOB
cos MOB
OM 2 OB 2 BM 2
8
.
2OM .OB
130
Câu 1419. [1H3-2.4-3] Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D , SA
vuông góc với mặt phẳng đáy. Tính cosin góc giữa hai đường thẳng SD và BC biết
AD DC a , AB 2a , và SA
A.
1
.
42
B.
2
.
42
2a 3
.
3
C.
Lời giải
Chọn C
3
.
42
D.
4
.
42
Gọi M là trung điểm của AB. Ta có AM AD DC a .
Mà AB song song với CD nên AMCD là hình vuông cạnh A.
Do đó DM song song với BC. Suy ra SD, BC SD, DM SDM .
Lại có SM SA2 AM 2
a 21
.
3
Và DM a 2, SD SA2 AD 2
a 21
3
Áp dụng định lý cosin trong tam giác SDM, ta được
cos SDM
SD 2 DM 2 SM 2
3
.
2.SD.DM
42
Câu 1420. [1H3-2.4-3] Cho tứ diện đều ABCD cạnh a . Tính cosin góc giữa hai đường thẳng AB và
CI với I là trung điểm của AD .
A.
3
.
2
B.
3
.
4
C.
3
.
6
Lời giải
Chọn C
Gọi H là trung điểm của BD. Ta có IH / / AB AB / / HIC .
Nên AB, CI IH , IC HIC . Mà IH
a
a 3
.
, CH CI
2
2
Áp dụng định lý cosin trong tam giác HIC, ta được:
D.
1
.
2
2
a
2
2
2
HI CI HC
3
3
2
.
cos HIC
cos AB, CI
2.HI .CI
6
6
a a 3
2. .
2 2
Câu 1421. [1H3-2.4-3] Cho lăng trụ ABC. ABC có tất cả các cạnh đáy bằng a . Biết góc tạo bởi cạnh
bên và mặt đáy là 60 và H là hình chiếu của đỉnh A lên mặt phẳng ABC , H trùng với
trung điểm của cạnh BC . Góc giữa BC và AC là . Giá trị của tan là:
B. 3 .
A. 3 .
C.
1
.
3
D.
1
.
3
Lời giải
Chọn A
Ta có AH là hình chiếu của AA lên mặt phẳng đáy.
Do đó AA ', ABC AA, AH AAH 60 .
Lại có AH
nên AB
Và AA
a
a a 3
AH tan 60.
BH
2
2
2
a 6
.
2
AH
a AC a .
cos 60
Mặt khác BC, AC AC, BC ACB .
Do đó cos
Suy ra tan
AC 2 BC 2 AB2 1
.
2. AC .BC
4
1
1 3 .
cos 2
Câu 1422. [1H3-2.4-3] Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD
là hình vuông cạnh a . Cạnh
SA ABCD , và SA a 3 . Gọi M là trung điểm của SC , góc tạo bởi hai đường thẳng
AM và CD là . Giá trị của biểu thức P tan .cos2 bằng:
A. 2 .
B.
5
.
2
C. 5 .
Lời giải
D. 10 .
Chọn D
Gọi N là trung điểm của SD. Khi đó MN / / SD .
Ta có CD SAD MN SAD MN AN
Do đó AM , CD AM , MN AMN 0;
2
Ta có AN
Và MN
SD
SA2 AD 2
3a 2 a 2
a.
2
2
2
AN
CD a
a
a: 2.
nên tan
MN
2
2
2
Khi đó P
tan
tan 1 tan 2 10 .
2
cos
Câu 1423. [1H3-2.4-3] Cho hình chóp S. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B , SA vuông góc
với đáy. Biết SA a , AB a , BC a 2 . Gọi I
giữa 2 đường thẳng AI và SC là:
A.
2
.
3
B.
2
.
3
C.
là trung điểm của BC . Cosin của góc
2
.
3
Lời giải
Chọn A
Gọi H là trung điểm của SB IH song song với SC.
Do đó SC / / AHI AI , SC AI , HI AIH .
Ta có AI AB 2 BI 2
SC
a 6
và IH
2
2
SA2 AC 2
a.
2
D.
2
.
8
AH
AB 2 AS 2 BS 2 a 2
.
2
4
2
Áp dụng định lý cosin trong tam giác AHI , có
cos AIH
AI 2 HI 2 AH 2
6
2
.
2. AI .HI
3
3
Câu 1424. [1H3-2.4-3] Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD
là hình vuông cạnh 2a ,
SA a, SB a 3 và SAB vuông góc với đáy. Gọi M , N lần lượt là trung điểm của các
cạnh AB , BC . Cosin của góc giữa 2 đường thẳng SM và DN là:
A.
2
.
5
B.
2
.
5
C.
1
.
5
D.
1
.
5
Lời giải
Chọn D
Kẻ ME song song với DN với E AD suy ra AE
a
.
2
Đặt là góc giữa hai đường thẳng SM, DN nên SM , ME .
Gọi H là hình chiếu của S lên AB. Ta có SH ABCD .
Suy ra SH AD AD SAB AD SA .
Do đó SE 2 SA2 AE 2
5a 2
a 5
a 5
và ME
.
SE
4
2
2
Tam giác SME cân tại E, có cos cos SME
5
.
5
Câu 1425. [1H3-2.4-3] Cho hình hộp ABCD. ABCD có độ dài tất cả các cạnh bằng a và các góc
BAD, DAA , AAB đều bằng 60 . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của AA, CD . Gọi là
góc tạo bởi hai đường thẳng MN và BC , giá trị của cos bằng:
A.
2
.
5
B.
1
.
5
C.
Lời giải
Chọn D
3
.
5
D.
3 5
.
10
AD / / BC
Ta có
với P là trung điểm của DC .
MN / / AP
Suy ra MN , BC AP, AD DAP .
Vì BAD DAA ' A ' AB 60 và các cạnh của hình hộp bằng a. Do đó
AD a, CD CA a 3 .
Suy ra AP
AD 2 AC 2 DC 2
5a
.
AP
2
4
2
Áp dụng định lý cos cho tam giác ADP , ta có
cos
AD 2 AP 2 DP 2 3 5
.
2 AD. AP
10
Câu 1426. [1H3-2.4-3] Cho hình chóp S. ABC có SA ABC , đáy ABC là tam giác vuông tại B với
AB 2a , BC 2a 3 , mặt phẳng SBC tạo với đáy một góc 60 . Với N là trung điểm của
AC , cosin góc giữa 2 đường thẳng SN và BC là:
A. cos SN , BC 1.
C. cos SN , BC
3
2
B. cos SN , BC
3
.
4
D. cos SN , BC
3
.
8
Lời giải
Chọn B
Gọi M là trung điểm của AB. Khi đó MN / / BC
Mặt khác MN
BC
a 3; AC AB 2 BC 2 4a AN 2a .
2
Lại có
BC SA
BC SBA SBA SBC , ABC 60
BC AB
Do vậy SA AB tan 60 2a 3 .
Do vậy SM SA2 AM 2 a 13
Do MN / / BC SAB SM MN
Suy ra cos SNM
MN
a 3
3
cos SN , BC .
SN
4
3a 2 13a 2
Câu 1427. [1H3-2.4-3] Cho hình chóp S. ABCD có đáy là hình vuông ABCD cạnh a , SA ABCD
và SA a 3 . Gọi M là trung điểm của SD , cosin góc giữa 2 đường thẳng CM và SB là:
A.
5 2
.
8
B.
2 2
.
7
C.
3 2
.
5
D.
2
.
8
Lời giải
Chọn A
Gọi O là tâm của đáy khi đó OM / / SB
Mặt khác SB SA2 AB 2 2a SD OM a ;
OC
AC a 2
. Lại có CD SA, CD AD CD SD
2
2
Khi đó CM CD2 DM 2 a 2 .
cos OMC
OM 2 MC 2 OC 2 5 2
cos OM , MC
2.OM .MC
8
Do đó cos SB, CM
5 2
.
8
Câu 1428. [1H3-2.4-3] Cho hình chóp S. ABCD có đáy là hình chữ nhật ABCD có AB 2a và
AD 3a . Tam giác SAB vuông cân tại S và thuộc mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi là
góc giữa 2 đường thẳng SC và AB . Khẳng định nào sau đây là đúng.
A. cos
1
.
5
B. cos
1
.
11
C. cos
1
.
11
D. cos
1
2 2
.
Lời giải
Chọn B
Gọi H là trung điểm của AB khi đó ta có: SH AB . Mặt khác SAB ABCD nên
SH ABCD . Ta có: SH
AB
a (do tam giác SAB vuông tại S)
2
Do AB / /CD SC, AB SC, CD
Ta có:
SC SH 2 HC 2 SH 2 HB2 HC 2 a 11; SD SH 2 HD2 a 11
Khi đó cos SCD
SC 2 CD 2 SD 2
1
1
cos
.
2SC.CD
11
11
Câu 1429. [1H3-2.4-3] Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vuông
góc của B lên mặt phẳng đáy trùng với trung điểm H của cạnh AB . Biết khoảng cách giữa
2 đường thẳng AB và BC bằng
a 3
. Gọi là góc giữa 2 đường thẳng BC và AA .
4
Chọn khẳng định đúng.
A. cos
1
.
8
B. cos
7
.
8
C. cos
Lời giải
Chọn D
Ta có: BH AB, CH AB AB BHC
+) Dựng HK BC HK AB HK
a 3
4
2
.
2
D. cos
2
.
4
+) Mặt khác:
1
1
1
a
BH
2
2
2
HK
BH
HC
2
Do AA / / BB BC, AA BC, BB
Ta có: BB
a
, BC a, BC a .
2
Khi đó cos BC, AA cos CBB
BC 2 BB2 BC 2
2
.
2 BC.BB
4
Câu 1430. [1H3-2.4-3] Cho khối lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy là tam giác ABC vuông tại A có
AB a và AC a 3 . Biết rằng AC a 7 và N là trung điểm của AA . Góc giữa 2
đường thẳng AC và BN là . Khẳng định nào sau đây là đúng.
A. cos
14
.
7
B. cos
14
.
28
C. cos
3
.
14
D. cos
14
.
14
Lời giải
Chọn A
Ta có BC AB 2 AC 2 2a
Mặt khác AA ' A ' C 2 AC 2 2a
Gọi M là trung điểm của BB ' . Dễ thấy BN / / A ' M
Khi đó BN , A ' C A ' M , A ' C
Ta có: A ' M A ' B '2 B ' M 2 a 2; A ' C a 7
CM BC 2 BM 2 a 5
Do đó cos MA ' C
Do vậy cos
A ' M 2 A ' C 2 MC 2
14
2. A ' M . A ' C
7
14
.
7
Câu 1431. [1H3-2.4-3] Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC. A ' B ' C ' có AB a và AA ' b . Biết rằng
góc giữa hai đường thẳng AB ' và BC ' bằng 60 , giá trị của b tính theo a bằng:
B. a .
A. a 2 .
C. a 3 .
D. 2a .
Lời giải
Chọn A
Dựng đường thẳng BD / / AB ' cắt A ' B ' tại D.
Vì góc giữa AB ' và BC ' bằng 60° nên ta có
DBC ' 60
AB ', BC ' BD, BC '
DBC ' 120
Ta có BD AB ' BC ' nên BD BC ' a 2 b2
Vì A ' B ' C ' 60 nên DB ' C ' 120 .
Áp dụng định lý hàm số cos cho tam giác DB ' C ' , có
DC '2 B ' D2 B ' C '2 2B ' D.B ' C '.cos120
Hay DC ' a 3 .
• Nếu DBC ' 60 BD BC '
a 2 b2 a 3 b2 2a 2 b a 2
Nếu DBC ' 120 b 0 (loại).
Câu 1432. [1H3-2.4-3] Cho tứ diện ABCD , gọi M , N lần lượt là trung điểm của BC và AD , biết
AB a , CD a , MN
a 3
. Số đo góc giữa hai đường thẳng AB và CD là:
2
A. 30 .
B. 45 .
C. 60 .
Lời giải
Chọn C
D. 90 .
Gọi I là trung điểm của AC.
IM / / AB
Ta có
AB, CD IM , IN
IN / /CD
Đặt MIN . Xét tam giác IMN, có
IM
AB a
CD a
a 3
, IN
, MN
2
2
2
2
2
IM 2 IN 2 MN 2
1
Theo định lý Cosin, có cos
0.
2.IM .IN
2
MIN 120 AB, CD 60 .
Câu 1433. [1H3-2.4-3] Cho hình chóp S. ABC có đáy là tam giác ABC vuông cân tại C , CA CB a .
SA vuông góc với đáy, gọi D là trung điểm của AB , góc tạo bởi hai đường thẳng SD , AC
là . Biết SA a 3 , giá trị của biểu thức P tan bằng:
A. 13 .
C. 14 .
B. 13 .
Lời giải
Chọn B
Gọi M là trung điểm của BC DM / / AC
SDM
Do đó SD, AC SD, DM
180 SDM
Ta có DM
AC a
a 14
, SD SA2 AD 2
2
2
2
Và SM SC 2 CM 2 4a 2
a 2 a 17
4
2
D. 14 .
Áp dụng định lý cosin trong SDM , có
cos SDM
SD 2 DM 2 SM 2
1
2SD.DM
14
Khi đó 180 SDM
tan tan 180 SDM tan SDM 13 .
Câu 1459. [1H3-2.4-3] Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh bằng a và các cạnh
bên đều bằng a . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của AD và SD . Số đo của góc
MN , SC bằng
A. 30 .
D. 90 .
C. 60 .
B. 45 .
Lời giải
Chọn D
Do MN là đường trung bình trong tam giác SAD
Do đó MN / / SA suy ra MN , SC SA, AC .
Lại có SA SC a; AC a 2 ASC 90 SA, SC
Do đó MN , SC 90 .Câu 26.
[1H3-2.4-3] Cho hình lập phương ABCD.A ' B ' C ' D ' có cạnh bằng
a . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của BB ', CD , A ' D ' . Góc giữa MP và C ' N bằng
A. 30 .
B. 45 .
C. 60 .
D. 90 .
Lời giải
Chọn D
Mặt khác B ' P B ' A ' A ' P B ' P.CN B ' A ' A ' P .CN B ' A '.CN
Ta có MP.C ' N MB ' B ' P . C ' C CN MB '.C ' C B ' P.CN (1)
(2)
a2 a2
Từ (1), (2) suy ra MP.C ' N MB '.C ' C B ' A.CN 0 MP C ' N .
2 2
Câu 1722:
[1H3-2.4-3] Cho tứ diện ABCD đều cạnh bằng a . Gọi M là trung điểm CD , là góc
giữa AC và BM . Chọn khẳng định đúng?
A. cos
3
4
B. cos
1
3
C. cos
Lời giải
Chọn C
3
6
D. 600
A
B
D
d
O
N
M
C
Gọi O là trọng tâm của BCD AO BCD
Trên đường thẳng d qua C và song song BM lấy điểm N sao cho BMCN là hình chữ nhật,
từ đó suy ra: AC, BM AC, CN ACN
Có: CN BM
a
3
a và BN CN
2
2
2
2
2
AO AB BO AB BM a 2
3
3
2
2
2
2
7 2
AC 2 CN 2 AN 2
3
5
2
2
a cos
ON BN BO a ; AN AO ON
2 AC.CN
6
2
12
2
2
2
Câu 1735:
[1H3-2.4-3] Cho tứ diện đều ABCD , M là trung điểm của cạnh BC . Khi đó
cos AB, DM bằng
A.
2
.
2
B.
3
.
6
C.
1
.
2
D.
3
.
2
Lời giải
Chọn B
A
D
B
M
C
Giả sử cạnh của tứ diện là a .
Ta có cos AB, DM
AB.DM
AB . DM
AB.DM
a 3
a.
2
Mặt khác
AB.DM AB AM AD AB. AM AB. AD AB. AM .cos 300 AB. AD.cos 600
a.
a 3 3
1 3a 2 a 2 a 2
.
a.a.
.
2
2
2
4
2
4
Do có cos AB, DM
3
3
. Suy ra cos AB, DM
.
6
6
Câu 1741:
[1H3-2.4-3] Cho tứ diện ABCD với AC
3
AD, CAB DAB 600 , CD AD . Gọi là
2
góc giữa AB và CD . Chọn khẳng định đúng ?
3
A. cos .
B. 60 .
C. 30 .
4
Lời giải
Chọn D
D. cos
1
.
4
A
D
B
C
Ta có cos AB, CD
AB.CD
AB . CD
AB.CD
AB.CD
Mặt khác
AB.CD AB AD AC AB. AD AB. AC
AB. AD.cos 600 AB. AC.cos 600
1
3
1
1
1
AB. AD. AB. AD. AB. AD AB.CD.
2
2
2
4
4
1
AB.CD
1
1
. Suy ra cos .
Do có cos AB, CD 4
AB.CD
4
4
a 3
( I , J lần lượt là trung điểm
2
của BC và AD ). Số đo góc giữa hai đường thẳng AB và CD là :
A. 30 .
B. 45 .
C. 60 .
D. 90 .
Lời giải
Chọn C
Câu 1743:
[1H3-2.4-3] Cho tứ diện ABCD có AB CD a, IJ=
A
J
M
B
D
I
Gọi M là trung điểm của AC.
Góc giữa hai đường thẳng AB và CD bằng góc giữa hai đường thẳng MI và MJ.
Tính được: cos IMJ
IM 2 MJ 2 IJ 2
1
2MI .MJ
2
Từ đó suy ra số đo góc giữa hai đường thẳng AB và CD là: 600.
Câu 33: [1H3-2.4-3] [SDG PHU THO_2018_6ID_HDG] Cho tứ diện ABCD có AB vuông góc với
BCD . Biết tam giác
a 6
, AC a 2 , CD a . Gọi E là trung
2
điểm của AD . Góc giữa hai đường thẳng AB và CE bằng
A. 30o .
B. 60o .
C. 45o .
D. 90o .
Lời giải
Chọn C
BCD vuông tại C và AB
Ta có BC AC 2 AB 2
a 6
a 2
, BD
.
2
2
Gọi M là trung điểm BD ME // AB , ME
BD a 6
1
a 6
, CM
AB
2
2
4
4
CME vuông cân tại M .
Ta có AB, CE EM , CE CEM 45o .
Câu 28.
(Chuyên Thái Nguyên - 2018 - BTN) Cho hình chóp đều S. ABC có
1
SA 9a , AB 6a . Gọi M là điểm thuộc cạnh SC sao cho SM MC . Côsin của góc giữa hai đường
2
thẳng SB và AM bằng
A.
1
.
2
[1H3-2.4-3]
B.
7
.
2 48
C.
Lời giải
Chọn D
19
.
7
D.
14
.
3 48