Câu 43: [1H3-4.4-4] (THPT Chuyên Hùng Vương - Phú Thọ - Lần 1 - 2018 - BTN) Cho hình hộp
chữ nhật ABCD. ABCD có các cạnh AB 2, AD 3; AA 4 . Góc giữa hai mặt phẳng
ABD
và AC D là . Tính giá trị gần đúng của góc ?
A. 45, 2 .
B. 38,1 .
C. 53, 4 .
D. 61, 6 .
Lời giải
Chọn D
Cách 1: Hai mặt phẳng ABD và AC D có giao tuyến là EF như hình vẽ. Từ A và D
ta kẻ 2 đoạn vuông góc lên giao tuyến EF sẽ là chung một điểm H như hình vẽ. Khi đó, góc
giữa hai mặt phẳng cần tìm chính là góc giữa hai đường thẳng AH và DH .
Tam giác DEF lần lượt có DE
BA
DA 5
DB
13
, DF
5.
, EF
2
2
2
2
2
2S
61
305
. Suy ra DH DEF
.
4
EF
10
HA2 HD2 AD2
29
Tam giác DAH có: cos AHD
.
2 HA.HD
61
Theo hê rông ta có: S DEF
Do đó AHD 118, 4 hay AH , DH 180 118, 4 61,6 .
Cách 2: Gắn hình hộp chữ nhật ABCD. ABCD vào hệ trục tọa độ như hình vẽ . Khi đó
A 0;0;0 , B 2;0;0 , D 0;3;0 , C 2;3;0 , A 0;0; 4 , B 2;0; 4 , D 0;3; 4 , C 2;3; 4 .
Gọi n1 là véc tơ pháp tuyến của ABD . Có n1 AB; AD 12; 8;6 .
Gọi n2 là véc tơ pháp tuyến của AC D . Có n2 AC ; AD 12;8;6 .
Gọi là góc giữa hai mặt phẳng ABD và AC D
cos
n1 n2
n1 n2
29
. Vậy giá trị gần đúng của góc là 61, 6
61
Câu 50: [1H3-4.4-4](Chuyên Long An - Lần 2 - Năm 2018) Cho hình chóp S. ABCD có đáy là hình
bình hành. Góc tạo bởi mặt bên SAB với đáy bằng . Tỉ số diện tích của tam giác SAB và
hình bình hành ABCD bằng k . Mặt phẳng P đi qua AB và chia hình chóp S. ABCD thành
hai phần có thể tích bằng nhau. Gọi là góc tạo bởi mặt phẳng P và mặt đáy. Tính cot
theo và k .
A. cot
cot
5 1
.
4k sin
B. cot
tan
5 1
.
k sin
C. cot
cot
5 1
.
k sin
D. cot
5 1
.
k sin
tan
Lời giải
Chọn A
S
M
N
D
C
A
B
Giả sử mặt phẳng P cắt SD , SC lần lượt tại M , N . Khi đó: MN //CD .
SM SN
m 0.
SD SD
VS .MNB SM SN
.
m2
V
S .DCB SD SC
Ta có:
VS . ABM SM m *
VS . ABD
SD
Đặt:
VS . ABNM
V
5 1
(Vì m 0 ).
m2 m S . ABNM m2 m m2 m 1 m
VS . ABD
2VS . ABCD
2
Từ * suy ra: VS . ABM mV
. S . ABD m. VS . ABM VM . ABD
VS . ABM
m
1 5
1 .
VM . ABD 1 m
2
1
S SAB .d M ; SAB S .sin
VS . ABM
3
SAB
Mặt khác:
VM . ABD 1 S .d M ; ABD
S ABD .sin
ABD
3
Từ 1 và 2 ta có:
2 .
1 5 S SAB .sin
1 5 k .S ABCD sin
.
1
2
S ABD .sin
2
S ABCD .sin
2
1 5 2k sin
1 5
1 5
.
sin .cot cos cot cot
2
sin
4k
4k.sin
Câu 41: [1H3-4.4-4] (THPT Mộ Đức 2 - Quảng Ngãi - 2017 - 2018 - BTN)Cho hình lăng trụ đều
ABC. ABC có tất cả các cạnh bằng nhau. Gọi là góc giữa hai mặt phẳng ABC và
ABC , tính cos
A.
1
.
7
B.
21
.
7
C.
7
.
7
D.
4
.
7
Lời giải
Chọn A
Giả sử cạnh của hình lăng trụ đều ABC. ABC có độ dài bằng a .
Gọi M AB AB và N AC AC .
Khi đó ABC ABC MN .
I MN mà AA BC , BC //MN AA MN . Vậy
Khi đó ABC , ABC AI , AI .
Kẻ AI MN
AI MN .
Gọi J là trung điểm BC .
1
a 3
a 7
7
, AJ AA2 AJ 2
.
a AI AJ
2
2
2
4
Xét tam giác AIA có:
AI 2 AI 2 AA2 1
1
cos AIA
cos cos AI , AI cos 180 AIA .
2. AI . AI
7
7
AJ
Câu 42: [1H3-4.4-4] (THPT Đức Thọ - Hà Tĩnh - Lần 1 - 2017 - 2018 - BTN) Cho hình chóp
S. ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B , BC a , cạnh bên SA vuông góc với đáy,
SA a 3 . Gọi M là trung điểm của AC . Tính côtang góc giữa hai mặt phẳng SBM và
SAB .
A.
3
.
2
Chọn A
B. 1 .
21
.
7
Hướng dẫn giải
C.
D.
2 7
.
7
S
K
H
M
A
C
B
Kẻ AH SB và AK SM .
Vì tam giác ABC vuông cân tại B và BC a cùng với SA ABC nên suy ra BM SAC
AC a 2
. Do đó BM AK .
2
2
Từ BM AK và AK SM suy ra AK SBM AK SB .
và BM AM
Từ AH SB và AK SB ta có
SAB bằng hoặc bù với góc
AHK SB . Do đó, góc giữa hai mặt phẳng SBM
AHK .
Ta có:
AH
AK
SA. AB
SA2 AB 2
SA. AM
SA2 AM 2
a.a 3
a 3
2
a2
a 3
.
2
a 2
.a 3
2
a 3
2
a 2
2
2
Từ AHK SB ta có HK SB nên SHK
a 21
.
7
SMB , do đó
Mặt khác
SA2
SK .SM SA2 SK
SM
SB SA2 AB2 2a ;
a 3
a 3
2
2
a 2
2
2
3a 14
;
7
HK SK
.
MB SB
và
HK SK 3 14
3 14 a 2 3a 7
3 14
.
HK
.
.MB
MB SB
14
2
14
14
14
Trong tam giác AHK ta có:
Nên
2
2
2
a 3 3a 7 a 21
AH 2 HK 2 AK 2 2 14 7
21
.
cos AHK
2. AH .HK
7
a 3 3a 7
2.
.
2
14
Như vậy, góc giữa hai mặt phẳng SBM và SAB là với cos
Bởi vậy: cot
2 7
21
.
sin
7
7
cos
3
.
sin
2
Câu 40: [1H3-4.4-4] (Sở GD Cần Thơ-Đề 324-2018) Cho hình hộp chữ nhật ABCD. ABCD có
AB 2a , AD 3a , AA 4a . Gọi là góc giữa hai mặt phẳng ABD và AC D . Giá trị
của cos bằng
A.
29
.
61
B.
27
.
34
C.
2
.
2
D.
Lời giải
Chọn A
Gọi E , E ' lần lượt là tâm của hình chữ nhật ADDA , ABCD .
Khi đó: EE DAC ABD .
Dựng AH , DF lần lượt là đường cao của hai tam giác DAC , ABD .
AK EE
Dễ thấy: AH , DF , EE đồng qui tại K và
.
DK EE
Hình chữ nhật DDCC có: DC DD2 DC2 2 5a .
Hình chữ nhật ADDA có: AD AD2 AA2 5a .
Hình chữ nhật ABCD có: AC AB2 BC2 13a .
137
.
169
Suy ra: SDAC 61a 2 AH
2SDAC
305
305
a AK
a.
DC
5
10
305
a.
10
AK 2 DK 2 AD2
29
.
Trong tam giác ADK có: cos x
2. AK .DK
61
29
cos cos x
.
61
Hoàn toàn tương tự ta có: DK
Câu 50. [1H3-4.4-4] [SGD SOC TRANG_2018_BTN_6ID_HDG] Cho hình chóp S. ABCD có đáy là
hình vuông cạnh a , cạnh bên SA a và vuông góc với mặt phẳng đáy. Gọi M , N lần lượt là
trung điểm SB và SD , là góc giữa hai mặt phẳng AMN và SBD . Giá trị sin bằng
S
M
N
B
A
D
A.
2
.
3
B.
C
2 2
.
3
C.
Lời giải
Chọn B
7
.
3
D.
1
.
3
S
N
K
M
H
A
D
O
B
C
Gọi O AC BD , trong mặt phẳng ( SAC ) , gọi K SO MN , suy ra K là trung điểm của
SO .
Ta có AMN SBD MN .
BD AC
Ngoài ra
BD SAC mà MN //BD nên MN SAC , suy ra MN AK .
BD SA
Mặt khác SO BD nên SO MN hay KO MN .
chính là góc giữa KA và KO , suy ra sin sin AKO .
Gọi H là hình chiếu của A lên SO .
Xét tam giác SAO vuông tại A có AH là đường cao nên
2
2 a .
AH
3
SA2 AO 2
a2
a2
2
Xét tam giác SAO vuông tại A có AK là đường trung tuyến nên
a.a
SA. AO
AK
SO
2
a2
2 a 6.
2
4
a2
a 3
AH
2 2
Xét tam giác AHK vuông tại H ta có sin sin AKO
.
3
AK
3
6
a
4
Câu 50: [1H3-4.4-4] [Đề thi thử-Liên trường Nghệ An-L2] Cho hình lăng trụ tam giác ABC. ABC
61
. Hình chiếu của B lên
2
mặt phẳng ABC là trung điểm cạnh BC , M là trung điểm cạnh AB . Cosin của góc tạo bởi
có đáy là tam giác ABC vuông tại A , AB 3 , AC 4 , AA
mặt phẳng AMC và mặt phẳng ABC bằng
A.
11
3157
B.
13
65
C.
33
3517
D.
33
3157
Hướng dẫn giải
Chọn D
Gọi H là trung điểm BC .
Ta có: BC AB2 AC 2 5
Xét tam giác BBH vuông tại H : BH 2 BB2 BH 2 3
Chọn hệ trục tọa độ Oxyz có A trùng với O như hình vẽ
3
3
Với A 0;0;0 , B 0;3;0 , C 4;0;0 H 2; ;0 là trung điểm BC B 2; ;3
2
2
3
3
Do BB AA CC A 2; ;3 ; C 6; ;3 M 2;0;3
2
2
3
AM 2;0;3 ; AC 6; ;3 nên vectơ pháp tuyến MAC là n MAC AM , AC
2
9
;12; 3
2
9
3
AB 2; ; 3 ; AC 2; ; 3 nên vectơ pháp tuyến ABC là n ABC AB, AC
2
2
9; 12; 12
Gọi là góc tạo bởi mặt phẳng AMC và mặt phẳng ABC .
cos
n MAC .n ABC
n MAC . n ABC
9
. 9 12. 12 3. 12
2
2
2
9
2
12 3 .
2
9 12 12
2
2
=
2
33
.
3157
----------HẾT----------Câu 47:
[1H3-4.4-4] (Sở Quảng Bình - 2018 - BTN – 6ID – HDG)Cho
hình chóp S. ABC có ABC vuông tại B , AB 1, BC 3 , SAC đều, mặt phẳng SAC
vuông với đáy. Gọi là góc giữa hai mặt phẳng SAB và SBC . Giá trị của cos bằng
A.
2 65
65
B.
65
20
65
10
C.
D.
65
65
Lời giải
Chọn D
Gọi H , M , N lần lượt là trung điểm của AC, AB, BC .
SAC ABC SH ABC SH HM , SH HN
ABC B HM HN
ABC B AC 2 SH 3
HM
1
1
1
3
; HN AB
BC
2
2
2
2
1 3
3
1
Chọn hệ trục tọa độ như sau: H 0;0;0 ; S 0;0; 3 ; M 0;
;0
;0 ; N ;0;0 , B ;
2
2
2
2
3
BN 0;
;0
2
1
BM ;0;0
2
;
1
3
BS ;
; 3 BS 1 ; 3 ; 3
2
2
2
2
3
3 3
3
n1 BM , BS 0;
;
; n2 BN , BS ;0;
4
2
2 4
cos cos n1; n2
3
16
3 3 9 3
.
4 16 4 16
65
65