Câu 22:
(THPT Kinh Môn - Hải Dương - Lần 2 - 2018 - BTN) Cho hình lăng trụ
[1H3-5.3-4]
đứng ABC. ABC có AB 1, AC 2 , AA 3 và BAC 120 . Gọi M , N lần lượt là các
điểm trên cạnh BB , CC sao cho BM 3BM ; CN 2CN . Tính khoảng cách từ điểm M
đến mặt phẳng ABN .
A.
9 138
184
B.
3 138
46
9 3
16 46
Lời giải
C.
D.
9 138
46
Chọn A
A'
E
C'
B'
H
N
M
A
C
B
Ta có BC 2 AB2 AC 2 2. AB. AC cos BAC 12 22 2.1.2.cos120 7 . Suy ra BC 7 .
2
AB 2 BC 2 AC 2 12 7 22
2
2
Ta cũng có cos ABC
, suy ra cos ABC
.
2. AB.BC
7
2.1. 7
7
Gọi D BN BC , suy ra
DC C N 1
3
3 7
.
, nên DB BC
2
2
DB BB 3
Từ đó, ta có
2
3 7
3 7 2
43
.
AD AB BD 2.AB.BD.cos ABD 1
.
2.1.
2
2
4
7
2
Hay AD
2
2
2
43
.
2
Kẻ BE AD và BH BE , suy ra BH ABN , do đó d B; ABN BH .
Từ cos ABC
2
3
.
sin ABC
7
7
1
1 3 7 3 3 3
.
Do đó S ABD . AB.BD.sin ABD .1.
.
2
2
2
4
7
2S
BE ABD
AD
2.
3 3
4 3 3.
43
43
2
27
1
1
1
1
1 46
.
BH
2
2
2
2
2
46
BH
BE
BB
27
3 3 3
43
Từ BM 3BM suy ra
3
3 27 9 138
3
.
d M ; ABN d B; ABN .BH .
4
4 46
184
4
Câu 49. [1H3-5.3-4] (Sở GD và ĐT Đà Nẵng-2017-2018 - BTN) Cho hình chóp S. ABCD có đáy là
hình thoi cạnh a, ABC 60, mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông
góc với đáy. Gọi H , M , N lần lượt là trung điểm các cạnh AB, SA, SD và G là trọng tâm
tam giác SBC. Khoảng cách từ G đến mặt phẳng ( HMN ) bằng
A.
a 15
.
15
B.
a 15
.
30
C.
a 15
.
20
D.
a 15
.
10
Lời giải
Chọn D
S
N
M
J A
G
D
K
H
I
P
O
B
C
Dựng MK / / SH , KI HO, KJ MI KJ HMN .
Chứng minh được SBC / / d G; d S ; d A; 2d K ; 2KJ .
1 a 3 a 3
SH a 3
, MK
.
Tính được KI .
4 2
8
2
4
KI .KM
a 15
a 15 a 15
.
. Vậy d G; 2 KJ 2.
Suy ra KJ
2
2
20
10
20
KI KM
Câu 44: [1H3-5.3-4](THPT CHUYÊN KHTN - LẦN 1 - 2018) Cho hình chóp S. ABCD có đáy
ABCD là hình thoi cạnh a và BAD 60 . Hình chiếu vuông góc của S trên mặt phẳng
ABCD
trùng với trọng tâm của tam giác ABC . Góc giữa mặt phẳng SAB và ABCD
bằng 60 . Khoảng cách từ B đến mặt phẳng SCD bằng
21a
.
14
A.
21a
.
7
B.
C.
3 7a
.
14
D.
3 7a
.
7
Lời giải
Chọn C
Gọi H là trọng tâm tam giác ABC , M là trung điểm AB
Ta có tam giác ABD là tam giác đều DM
a 3
và BD a
2
HK BH
BH 1
a 3
HK DM .
DM
BD 3
6
DM BD
SAB ABCD AB , AB HK , AB SK (định lí ba đường vuông góc)
Kẻ HK AB HK // DM
SAB , ABCD SKH
Tam giác SHK vuông tại H có SH HK .tan 60
Gọi N là giao điểm của HK và CD
HN CD
CD SHN ;
Ta
có
SH CD
SHN SCD SN
Trong mặt phẳng SHN kẻ
a
.
2
CD SCD
SCD SHN
và
HI SN thì HI SCD HI d H , SCD
Tam giác SHN vuông tại H có
1
1
1
2
a
, với HN DM
2
2
2
HI
SH
HN
3
3
a 7
7
BD 3
3
Lại có
d B, SCD d H , SCD
HD 2
2
HI
Vậy d B, SCD
a 7
.
14
Câu 10. [1H3-5.3-4] Cho hình chóp S. ABC có đáy ABC là tam giác đều có cạnh bằng a . Gọi M là
trung điểm của AC . Hình chiếu của S trên mặt đáy là điểm H thuộc đoạn BM sao cho
HM 2HB . Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng SHC bằng
A.
2a 7
.
14
B.
a 7
.
14
C.
3a 7
.
14
D.
2a 7
.
7
Lời giải
Chọn đáp án D
d A, SCH 2d M , SHC . Dựng MK CH
Khi đó d A, SCH 2MK
Mặt khác BM
a 3
2
a 3
a
MH BM
; MC
2
3
3
2
Suy ra MK
MH .MC
MH 2 MC 2
2a 7
a
do đó d 2MK
7
7
Câu 46: [1H3-5.3-4] (Sở GD Thanh Hoá – Lần 1-2018 – BTN) Cho hình chóp tam giác đều S. ABC
có độ dài cạnh đáy bằng a , cạnh bên bằng a 3 . Gọi O là tâm của đáy ABC , gọi d1 , d 2 lần
lượt là khoảng cách từ A và O đến mặt phẳng SBC . Tính d d1 d2 .
A. d
4a 22
.
33
B. d
8a 22
.
33
C. d
2a 22
.
33
D. d
Lời giải
Chọn B
Ta có AO
a 3
a 3
2a 6
, OM
, SO SA2 AO2
.
6
3
3
Từ đó ta có d d1 d2 3d2 d2 4d 2 4OK
4SO.OM
SO 2 OM 2
8a 22
.
3
8a 2
.
33
Câu 49: [1H3-5.3-4] [Đề thi thử-Liên trường Nghệ An-L2] Cho hình chóp S. ABC . Tam giác ABC
vuông tại A , AB 1cm , AC 3cm . Tam giác SAB , SAC lần lượt vuông góc tại B và C .
Khối cầu ngoại tiếp hình chóp S. ABC có thể tích bằng
5 5
cm3 . Tính khoảng cách từ C tới
6
SAB
A.
5
cm .
2
B.
5
cm .
4
3
cm .
2
Hướng dẫn giải
C.
D. 1cm .
Chọn C
Xét tam giác ABC vuông tại A :
BC AB2 AC 2 1 3 2
4
5 5
5
.
R
Vmc R3
6
2
3
Gọi I , J , M , N lần lượt là trung điểm SA , AC , AB , BC .
Do tam giác SAB , SAC lần lượt vuông góc tại B và C nên IS IA IB IC .
5
2
Và IN vuông góc với ABC (do N là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC ).
Nên I là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S. ABC và IB
Ta có:
MN AB
IMN AB IMN IAB
IN AB
Trong IMN : Dựng NH IM NH IAB
d N ; IAB NH d N ; SAB
MN
1
1
3
; IN IB 2 BN 2
AC
2
2
2
1
1
1
4
16
3
NH
2 4
2
2
4
NH
MN
IN
3
3
dC ; SAB BC
3
Lại có: CN SAB B
.
2 dC ; SAB
d N ; SAB BN
2
Ta có
Câu 2524: [1H3-5.3-4] Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông, SA vuông góc với đáy, SA = a. Góc giữa đường
thẳng SD và mặt phẳng (SAC) bằng 30 . Tính khoảng cách từ điểm D đến mặt phẳng (SBM) với M là
trung điểm CD .
A.
a
3
B.
2a
3
4a
3
C.
D.
5a
3
Lời giải
Chọn A.
S
H
A
D
N
M
O
I
B
C
Chứng minh DB (SAC) Hình chiếu vuông góc của DS lên (SAC) là SO, góc giữa SD và
(SAC) là DSO = 30 . Đặt DO = x, ta có SO = x 3 (O là giao điểm AC và BD)
a
Từ SO 2 AO 2 SA2 x
2
Gọi N là trung điểm AB DN // BM.
1
Suy ra d(D;(SBM)) = d(N;(SBM)) =
d(A;(SBM))
2
Kẻ AI BM, AH SM.
Từ đó chứng minh được AH (SBM) d(A;(SBM)) = AH.
Trong (ABCD): SABC SABCD S BCM
a2
2
1
2a
AI .BM AI
2
5
1
1
1
2a
a
Khi đó
2 2 AH
d ( D;( SBM ))
2
AH
AI
SA
3
3
Mà S ABM
Câu 2528: [1H3-5.3-4] Cho hình chóp S. ABCD có đáy là hình thang. ABC BAD 90o , BA BC a ,
AD 2a . Cạnh bên SA vuông góc với đáy và SA a 2 . Gọi H là hình chiếu của A lên SB . Tính
theo a khoảng cách từ H đến mặt phẳng SCD
A.
5a
.
3
B.
4a
.
3
C.
2a
.
3
Hướng dẫn giải:
Chọn D
D.
a
.
3
S
H
A
B
I
D
C
Gọi I là trung điểm AD .
Ta có: CI IA ID
AD
, suy ra ACD vuông tại C
2
CD AC . Mà SA ABCD SA CD nên ta có CD SD hay SCD vuông tại D .Gọi
d1 , d 2 lần lượt là khoảng cách từ B , H đến mặt phẳng SCD
Ta có: SAB SHA
SA SB
SH SA
SH SA2 2
SB SB 2 3
Mà
SH d 2 2
2
d 2 d1 .
SB d1 3
3
Thể tích khối tứ diện S.BCD :
1
1
VS .BCD SA. AB.BC
3
2
Ta có SC
2a 3
(PB : SAI)
6
SA2 AC 2 2a,
CD CI 2 ID2 2a SSCD
Ta có: VS .BCD
1
d1 .SSCD d1
3
3.
1
SC.CD 2a 2
2
2a 3
6 a.
2
2a 2
Vậy khoảng cách từ H đến mặt phẳng SCD là d 2
2
a
d1 .
3
3
Câu 2546: [1H3-5.3-4] Cho hình chóp SABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D,
AB 3a, AD DC a. Gọi I là trung điểm của AD, biết hai mặt phẳng SBI và SCI cùng vuông
góc với đáy và mặt phẳng SBC tạo với đáy một góc 600. Tính khoảng cách từ trung điểm cạnh SD
đến mặt phẳng SBC .
A.
a 17
.
5
B.
a 15
.
20
C.
a 6
.
19
D.
a 3
.
15
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Vẽ IK BC BC SIK SKI là góc giữa mặt phẳng (SBC) với mặt đáy nên SKI 600. Vì
SIDC
1
a2
3a 2
DI .DC , SIAB
2
4
4
2
Suy ra SBIC S ABCD SICD SIAB a .
Mặt khác BC
và SIAB
AB CD
2
AD2 a 5
2a 5
1
IK .BC. Suy ra IK
5
2
Trong tam giác vuông SIK ta có SI IK .tan 600
2a 15
.
5
Gọi M là trung điểm của SD , tính d M , SBC .
Gọi E là giao điểm của AD với BC , ta có
Do đó d M , SBC
1
d D, SBC
2
ED
EA
DC
AB
1
d I , SBC
4
Gọi H là hình chiếu của I lên SK ta có d I , SBC
Trong tam giác vuông SIK , ta có:
1
3
IH .
ED
1
AD
2
ID .
1
IH 2
1
SI 2
1
IK 2
Vậy d M , SBC
5
12a 2
5
4a 2
5
3a 2
IH
a 15
.
5
a 15
. Vậy chọn đáp án B.
20
Câu 2558: [1H3-5.3-4] Cho hình lăng trụ tam giác đều ABC.A’B’C’ có cạnh đáy bằng a. Gọi M là trung điểm của
cạnh AA’, biết BM AC’. Tính khoảng cách từ C đến mặt phẳng (BMC’).
A.
a 5
5
B.
a 2
2
C.
a 5
3
Hướng dẫn giải
Chọn B
1
1
1
Ta có: BM ( BA BA ') ( BA BA BB ') BA BB '
2
2
2
AC ' AA ' A ' C '
1
BM . AC ' ( BA BB ')( AA ' A ' C ')
2
1
1
BA '. AA ' BA. A ' C ' BB '. AA ' BB '. A ' C '
2
2
1
BA. AC.cos1200 BA. AA.cos 00
2
1
BA. AC.cos1200 BB '. AA '.cos 00
2
1 1
1
1
a.a.( ) h.h a 2 h2
2 2
2
2
Theo giả thiết:
1
1
BM AC ' BM . AC ' 0 h2 a 2 h a
2
2
Diện tích tam giác ABC là: S ABC
a2 3
4
D.
a 5
4
Vì AM//(BCC’) nên VM .BCC ' VA.BCC ' hay VM .BCC '
3 3
a
12
Gọi H là hình chiếu của M trên BC’. Ta có:
MB MC '
SMBC '
a 5
a 3
, BC ' a 2 MH MA '2 HC '2
2
2
1
a2 6
MH .BC '
2
4
Vậy khoảng cách cần tìm là d (C , ( BMC '))
3VCBMC '
2
a . Vậy chọn đáp án B
SMBC '
2
Câu 2559: [1H3-5.3-4] Cho hình lăng trụ ABC.A’B’C’, đáy ABC có AC a 3, BC 3a, ACB 300 . Cạnh bên hợp
với mặt đáy góc 600 và mặt phẳng (A’BC) vuông góc với mặt phẳng (ABC).Điểm H trên cạnh BC sao cho
HC=3HB và mặt phẳng (A’AH) vuông góc với mặt phẳng (ABC). Tính khoảng cách từ B đến mặt phẳng
(A’AC)
A.
2a 5
3
B.
3 3a
4
C.
3a 5
2
D.
Hướng dẫn giải
Chọn B.
A'
B'
C'
A
B
H
A ' BC ABC
A ' H ABC
A 'AH ABC
A ' H A ' BC A 'AH
Suy ra A ' AH 600.
AH 2 AC 2 HC 2 2.AC.HC.cos 300 a 2 AH a
A ' H AH .tan 600 a 3
3a 2 3
9a 3
VABC . A ' B 'C S ABC . A ' H
.a 3
.
4
4
Vì AH 2 AC 2 HC 2 HA AC AA ' AC.
C
3a 5
7
1
1
AC. A ' A a 3.2 a a 2 3.
2
2
9 3
a
3VA ' ABC
3 3a
d B; A ' AC
42
.
S A ' AC
4
a 3
S A 'A C
Vậy chọn đáp án B.
Câu 2560: [1H3-5.3-4] Cho hình lăng trụ ABC.A’B’C’, ABC đều có cạnh bằng a, AA’ = a và đỉ nh A’ cách đều A,
B,C . Gọi M, N lần lượt là trung điểm của cạnh BC và A’B . Tính theo a khoảng cách từ C đến mặt phẳng
(AMN).
A.
a 5
.
23
B.
3a
.
33
C.
a 5
.
22
D.
Lời giại
Chọn D.
A'
C'
B'
N
E
C
A
O
M
B
Gọi O là tâm tam giác đều ABC A ' O ABC
Ta có AM
a 3
2
a 3
, AO AM
2
3
3
A ' O AA '2 AO 2 a 2
a2 a 6
;
3
3
Ta có:
1
VNAMC SAMC .d N , ABC
3
3V
d N , ABC NAMC
SAMC
1
a2 3
1
a 6
S ABC
;d N , ABC A 'O
2
8
2
6
2
2
1 a 3 a 6 a 2
VNAMC .
.
3 8
6
48
S AMC
a 22
.
11
Lại có: AM AN
a 3
, nên AMN cân tại
2
A.
Gọi E là trung điểm của MN, suy ra AE MN , MN
AE AN 2 NE 2
d C; AMN
3a 2 a 2 a 11
1
a 2 11
; S AMN MN . AE
4 16
4
2
16
3a 2 2 a 2 11 a 22
(đvđd)
:
48
16
11
Vậy chọn đáp án D.
A'C a
2
2