DẠNG 16: HÌNH HỌC KHƠNG GIAN
Câu 40-1:
A.
Cho hình lập phương ABCD.A ' B ' C ' D ' có cạnh 3a . M thuộc cạnh A’D’ sao cho
A ' M 2a . Tính khoảng cách giữa AM và BD ' theo a
3 14
a.
14
B.
14
a.
14
C.
7
a.
7
D.
3 7
a.
7
Cho hình chóp S. ABC có mặt đáy là tam giác vuông tại đỉnh A , AB
Câu 40-2:
thẳng SA vng góc với mp ABC , SA
AC
a . Đường
a 2
. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AB
2
và SC .
A.
a 3
.
3
Câu 40-3:
A.
B. a 3 .
C.
3
.
a
D. 3 3a .
Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm O , cạnh AB a , BAD 60 ,
3a
SO ABCD , SO
. Gọi M là trung điểm của CD . Khoảng cách giữa hai đường thẳng
4
SM và BD là
3a
.
8
B.
Câu 40-4:
3 7a
.
14
C.
8a
.
3
D.
2 7a
.
3
Cho hình chóp S. ABC , tam giác ABC có AB 6a , AC 3a , BAC 120 , SA vng
góc với mặt phẳng đáy và SA a 2 . Gọi M là điểm thỏa mãn MA 2MB (Xem hình vẽ).
Khoảng cách giữa hai đường thẳng SM và BC bằng
S
A
B
M
C
A.
a 39
.
13
Câu 40-5:
B.
2a 39
.
13
C.
4a 39
.
13
D.
6a 39
.
13
Cho S. ABCD có đáy là hình vng cạnh a , SA ABCD và SA a 3 . Gọi M là
trung điểm của AD. Khoảng cách giữa hai đường thẳng BM và SD bằng
A.
a
.
2
B. a .
Câu 40-6:
C.
a 57
.
3
D.
a 57
.
19
Cho hình chóp S. ABC có tam giác ABC đều cạnh 3a, SA ABC và SA 2a (minh họa
như hình vẽ). Gọi M là điểm trên cạnh AB sao cho AM 2a . Khoảng cách giữa hai đường
thẳng SM và BC bằng
Trang 1
A.
21a
.
7
B.
21a .
C. 2 21a .
D.
2 21a
.
7
Câu 40-7:
Cho hình lăng trụ đứng ABC .A' B ' C ' có đáy là tam giác vuông, BA BC 2a , cạnh
bên AA' 4a , M là trung điểm của BC ( minh họa như hình bên). Khoảng cách giữa hai
đường thẳng B ' C và AM bằng
A.
2a 7
.
7
Câu 40-8:
B.
a 6
.
6
C. a .
D.
a 6
.
3
Cho hình lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B , AB a 3 ,
BC 2a . Gọi M là trung điểm của BC . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AM , B ' C
biết AA ' a 2 .
A.
a 10
.
10
Câu 40-9:
B. a 2 .
C.
a 30
.
10
D. 2a .
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vng cạnh a , SA vng góc với mặt phẳng đáy
và SA a 3 . Gọi M là điểm thuộc AD sao cho AM 3MD . Khoảng cách giữa hai đường
thẳng SM và BD bằng
A.
a 35
.
35
B.
3a 35
.
35
C.
2a 35
.
35
D.
9a 35
.
35
Câu 40-10: Cho hình chóp SABCD , đáy ABCD là hình vng, tam giác SAB cân tại S . Hình chiếu
vng góc của S lên mặt đáy nằm trên miền trong hình vng ABCD . Góc giữa đường thẳng
Trang 2
SA và mặt đáy bằng 30 , góc giữa mặt phẳng SAB và mặt đáy bằng 45 . Thể tích hình chóp
SABCD bằng
a3
. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng CD và SA .
3
B. a .
A. 2a .
C.
a
.
3
D. a 2 .
Câu 40-11:
Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật; AB a , AD 2a . Cạnh bên
SA vng góc với đáy và SA 2a (hình vẽ minh họa). Tính theo a khoảng cách giữa hai
đường thẳng BD và SC .
S
D
A
B
A.
2a
.
3
C
B.
Câu 40-12:
a
.
3
C.
a
.
2
D.
3a
.
4
Cho hình chóp tam giác đều S. ABC có cạnh đáy bằng 2a và cạnh bên bằng
a 37
. Gọi
3
M là trung điểm cạnh SA . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AC và BM .
A.
a 3
.
4
Câu 40-13:
B.
5a 3
.
6
C.
5a 3
.
12
D.
a 3
.
2
Cho hình chóp S. ABCD có đáy là hình chữ nhật với AB a; AD 2a , SA ( ABCD) và
SA 3a . Gọi M là trung điểm AB , tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SC và DM .
S
A
D
M
B
A.
4a 21
.
21
Câu 40-14:
B.
2a 21
.
21
C
C.
a 21
.
21
D.
a 6
.
3
Cho hình chóp S. ABC có đáy ABC là tam giác vng cân tại B có AB BC 2a .
Cạnh bên SA vng góc với mặt đáy. Biết góc giữa hai mặt phẳng SBC và ABC bằng
60 . Gọi M là trung điểm của AC , tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và SM theo
a.
Trang 3
A.
2a 39
.
13
Câu 40-15:
B.
2a 39
.
13
C.
2a 11
.
13
D.
2a 11
.
13
Cho hình chóp S. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vng góc của S trên
mặt phẳng ABC là điểm H thuộc cạnh AB sao cho HA 2HB . Góc giữa đường thẳng
SC và mặt phẳng ABC bằng 60 . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC theo
a.
A.
a 42
.
8
B.
a 42
.
4
C.
a 42
.
12
D.
a 42
.
10
Câu 40-16:
Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a . Biết hình chiếu
vng góc của điểm A trên mặt phẳng ( ABC) là trọng tâm G của tam giác ABC và
AA a . Ta có khoảng cách giữa hai đường thẳng AA và BC là
A.
a 3
.
3
B.
a 3
.
2
C.
a 2
.
3
D.
a 2
.
2
Câu 40-17:
Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh a , mặt bên SAD là tam giác
đều và SAD ABCD . Gọi M là trung điểm của cạnh đáy AB . Ta có khoảng cách giữa
hai đường thẳng SA và CM là:
A.
a 2
.
3
B.
a 5
.
4
C.
a 3
.
3
D.
a 3
.
4
Câu 40-18: Cho hình chóp S. ABCD có đáy là hình chữ nhật, AB a , BC 2a , SA vng góc với
mặt phẳng đáy. Tính khoảng cách giữa AC và SB , biết góc giữa SC và mặt phẳng ( ABCD)
bằng 30o .
A.
5a
.
2
Câu 40-19:
B.
2a
.
5
C.
2 37a
.
185
D.
2 185a
.
37
Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình bình hành thỏa mãn AB a 6 , BC 3a ,
AC a 3 và SA vng góc với mặt phẳng đáy, SA 3a . M là điểm thuộc cạnh BC sao cho
BM 2MC . Khoảng cách giữa hai đường thẳng AM và SD là
A.
3a 3
.
2
Trang 4
B.
a 6
.
2
C.
a 2
.
2
D.
3a 2
.
2
Câu 40-20: Cho hình chóp S. ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh 2a . Hình chiếu vng góc của
đỉnh S lên mặt phẳng chứa đáy là trung điểm H của AC và SH 2a . Gọi điểm M thuộc
cạnh AB sao cho AM 3MB (tham khảo hình vẽ bên dưới).
S
A
B
M
H
C
Khoảng cách giữa SM và BC bằng
A. a
12
.
259
Trang 5
B. a
259
.
12
C. a
67
.
12
D. a
12
.
67
ĐỀ PHÁT TRIỂN 20 CÂU 37 THAM KHẢO LẦN 1 BGD
Cho hình chóp S. ABC có đáy là tam giác ABC đều cạnh a , tam giác SBA vuông tại B ,
Câu 37-1.
tam giác SAC vuông tại C . Biết góc giữa hai mặt phẳng SAB và ABC bằng 60 . Tính
khoảng cách giữa SC và AB theo a .
3a
.
8
A.
B.
3a
.
13
C.
3a
.
6
D.
3a
.
4
Cho hình chóp S. ABC có đáy là tam giác đều cạnh bằng a . Hình chiếu vng góc của S
Câu 37-2.
xuống mặt phẳng ABC là trung điểm H của cạnh AB , góc giữa SC và đáy bằng 60 . Tính
khoảng cách giữa SB và AC .
A.
3a
.
26
B.
3a
.
13
C.
3a
.
52
D.
a
.
13
Cho hình chóp S. ABCD có đáy là nửa lục giác đều với AD 2a, AB BC CD a ,
Câu 37-3.
SA a 3 và SA vng góc với mặt phẳng đáy. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SB và
CD theo a .
A.
a 2
.
3
B.
a 6
.
5
C.
a 14
.
7
D.
a 15
.
5
Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh đáy bằng a. Gọi G là trọng tâm tam giác ABC.
Câu 37-4.
0
Góc giữa đường thẳng SA với mặt phẳng (ABC) bằng 60 . Khoảng cách giữa hai đường thẳng
GC và SA bằng:
A.
Câu 37-5.
a
a 2
a 5
a 5
.
B. .
C.
.
D.
.
5
5
10
5
Cho hình chóp S. ABCD với đáy là nửa lục giác đều có AB BC
SA
A.
Câu 37-6.
CD
a,
ABCD , góc giữa SC và ABCD là 45 . Khoảng cách giữa SB và CD là
a 15
a 15
5a
3a
.
B.
.
C.
.
D.
.
3
5
3
5
Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh 4a , SAB là tam giác đều và
nằm trong mặt phẳng vng góc với đáy, BAD 1200 . Gọi M là điểm trên cạnh CD sao cho
CM 3a . Khoảng cách giữa hai đường thẳng SB và AM bằng
A.
8 51
a.
17
B.
51
a.
12
C.
4 51
a.
17
D.
51
a.
6
Cho hình chóp S. ABCD có đáy là hình bình hành tâm O , AC 2a, BC a, DC a 5 ,
Câu 37-7.
SA vng góc với mặt phẳng đáy và SA a . Gọi M là trung điểm OA , DM AB N . Tính
d N , SBC
A.
2
a.
3
B.
4 5
a.
15
C.
1
a.
2
D.
5
a.
5
Câu 37-8. Cho hình chóp S. ABCD có SA ( ABCD) , đáy ABCD là hình chữ nhật. Độ dài các cạnh
AB 3a, AD 4a, SA 5a . Gọi M là điểm nằm trên cạnh BC và BM 3a . Khoảng cách
giữa hai đường thẳng SB và MD là
Trang 6
A.
Câu 37-9.
15a
.
259
B.
29a
.
245
C.
39a
.
245
D.
45a
.
259
Cho tứ diện đều ABCD cạnh bằng a . Gọi M là trung điểm của CD . Tính khoảng cách
giữa hai đường thẳng AC và BM .
a 22
a 11
A.
.
B. a 22 .
C.
.
D. a 11 .
22
11
Câu 37-10.
Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình thang vng tại A và B với AB BC a
, AD 2a , SA vng góc với đáy và SA a . Khoảng cách giữa hai đường thẳng AC và SD
bằng:
A.
Câu 37-11.
a 2
.
9
Cho hình chóp S. ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a , SA ABC , góc giữa
a 2
.
6
B.
a 3
.
3
C.
a 6
.
3
D.
đường thẳng SB và mặt phẳng ABC bằng 75 . Khoảng cách giữa hai đường thẳng AC và
SB gần bằng giá trị nào sau đây? (lấy 3 chữ số phần thập phân)
A. 0.833a .
B. 0.844a .
C. 0.855a .
D. 0.866a .
Câu 37-12.
Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình thang, với AB / /CD AB 3a,
AD DC a , BAD 600 , biết SA vng góc với đáy và SA a 3 . Gọi M là điểm thuộc
cạnh AB sao cho AB 3 AM . Khoảng cách giữa SM và AD bằng
a 15
a 15
2a
2a
.
B.
.
C.
.
D.
.
5
3
5
3
Câu 37-13.
Cho hình chóp S. ABCD , có đáy ABCD là hình vng cạnh a , tam giác SAD là tam
giác đều , ( SAD) vng góc với mặt phẳng đáy. Tính khoảng cách giữa SA và BD .
A.
A.
Câu 37-14.
a 15
.
5
B.
a 5
.
5
C.
a 21
.
10
D.
a 21
.
7
Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a , ABC 600 , SA ABCD ,
góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng ABCD bằng 300 . Tính khoảng cách giữa hai đường
thẳng SB và AD .
a 39
A.
.
13
Câu 37-15.
B.
a 3
.
13
C.
2a
.
13
Cho hình chóp S. ABCD có đáy là hình thang, AB
D.
2a, AD
DC
a 39
.
3
CB
a , SA vng
góc với mặt phẳng đáy và SA 3a . Gọi E là trung điểm AD , F nằm trên AB sao cho
1
AF
AB . Khoảng cách giữa hai đường thẳng SB và EF bằng
4
A.
Câu 37-16.
3a
.
4
B.
9a
.
8
C.
3 13a
.
13
D.
6 13a
.
13
Cho hình chóp S. ABCD có SD vng góc với ABCD , SD a 5 . Đáy ABCD là hình
thang vng tại A và D với CD 2 AD 2 AB 2a . Gọi M là trung điểm của BC . Tính
khoảng cách giữa hai đường thằng AC và SM .
a
a
a
A. a .
B. .
C. .
D. .
2
4
5
Trang 7
Câu 37-17.
Cho hình chớp S. ABCD có đáy là hình thoi tâm O cạnh a , ABC 60 , mặt bên SAB là
tam giác đều. Hình chiếu vng góc của S trên mặt phẳng ABCD trùng với trung điểm của
AO . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và CD .
a 560
a 560
a 560
a 560
.
B.
.
C.
.
D.
.
112
10
28
5
Câu 37-18.
Cho hình chóp S. ABCD có đáy là hình thang vng tại A và D , SA ABCD ;
A.
AB 2a , AD CD a . Gọi N là trung điểm SA . Tính khoảng cách giữa 2 đường thẳng SC
a3 6
.
2
và DN , biết rằng thể tích khối chóp S. ABCD bằng
A.
Câu 37-19.
a 6
.
4
B.
a 2
.
2
C.
a 6
.
2
Cho hình chóp S. ABCD có đáy là hình vng cạnh a , SD
D.
a 10
2
a 33
. Hình chiếu vng
2
góc H của S lên mặt phẳng ABCD là trung điểm của đoạn AB . Gọi K là trung điểm của
AD . Tính khoảng cách giữa hai đường SD và HK theo a .
a 399
a 399
a 105
a 105
.
.
.
.
B.
C.
D.
15
19
57
3
Câu 37-20.
Cho hình chóp S. ABCD có đáy là hình thang vng tại A và B , AB BC a ; AD 2a
A.
. SA vng góc với mặt phẳng đáy, SA 2a. Gọi M là trung điểm của AD . Tính khoảng cách
giữa SM và CD .
A.
2a
.
3
B.
2a 17
.
17
C.
a
.
3
D.
5a
.
6
ĐỀ PHÁT TRIỂN 10 CÂU 49 THAM KHẢO LẦN 1 BGD
Câu 49-1. Cho hình chóp S. ABC có ABC vng cân tại B , AB a , SAB SCB 90 . Khoảng cách từ
điểm A đến mặt phẳng SBC bằng
A.
Câu 49-2.
a3 2
.
4
B.
a 3
. Thể tích khối chóp S. ABC bằng
3
3a 3 2
.
4
C.
a3 2
.
12
D.
a3 6
.
3
Cho hình chóp S. ABC có tam giác ABC vng tại A , AB 2a, BC 4a . Gọi M là
trung điểm của BC có SCB SMA 900 , SB, ABC 600 . Thể tích khối chóp S. ABC
bằng
4 39a 3
A.
.
3
B. 4 39a3 .
C.
39a3 .
D.
39a 3
.
3
Câu 49-3. Cho hình chóp S. ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A , AC 4a 3 , ASB 30 . Góc
giữa hai mặt phẳng SAB và ABC bằng 30 . Biết I trung điểm SA là tâm mặt cầu ngoại
tiếp hình chóp S. ABC . Gọi là góc giữa IB và mặt phẳng SAC . Khi sin
khoảng cách giữa hai đường thẳng AC và SB bằng
Trang 8
21
thì
7
A.
14 3
a.
5
B.
8 3
a.
3
C. 3 3a .
D. 4 3a .
Câu 49-4.Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vng tại A , AB 2a , AC a ,
SBA SCA 900 , góc giữa SA và mặt phẳng ABC bằng 450 . Tính thể tích khối chóp
S. ABC .
A.
a3 5
.
3
Câu 49-5. Cho
B. a3 5 .
hình
C.
S. ABC
chóp
2a 3 5
.
3
D. 2a3 5 .
SB 2 3a, AB 2 2a , SAB SCB 900 ,
có
SB, ABC 30 , SBC , ABC 60 . Thể tích khối chóp S.ABC theo a bằng
0
16 6a 3
A.
.
27
0
8 3a 3
C.
.
3
8 6a 3
B.
.
27
2 6a 3
D.
.
3
Cho hình chóp S. ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a , SBA SCA 900 , góc giữa
Câu 49-6.
đường thẳng SA và mặt phẳng ABC bằng 600 .Thể tích của khối chóp S. ABC bằng
A. a3 3 .
Câu 49-7.
B.
a3 3
.
2
C.
a3 3
.
3
D.
a3 3
.
6
Cho hình chóp S.ABC có AB BC a , ABC 120 , cosin góc giữa hai mặt phẳng
SAB và SBC bằng 10 . Tính thể tích khối chóp S.ABC biết hình chiếu vng góc của S
5
ABC
lên mặt phẳng
nằm trên tia Cx AB (cùng phía với A trong nửa mặt phẳng bờ BC ) và
nhìn cạnh AC dưới góc 60 .
A. a 3 .
B.
a3
.
3
C.
a3
.
2
D.
a3
.
4
Câu 49-8. Cho hình chóp S. ABC có ABC 1350 , AB a, BC 2a , AC , SAB
SAB SBC 900 , thỏa mãn sin
a3
A.
.
12
a3
B.
.
4
1
. Thể tích khối chóp S. ABC theo a bằng
5
5a 3
3
C. 5a .
D.
.
3
Câu 49-9. Cho hình chóp S. ABC có đáy là tam giác ABC cân tại A , cạnh AB a , góc BAC 120 .
Tam giác SAB vng tại B , tam giác SAC vng tại C . Góc giữa hai mặt phẳng SAB và
ABC bằng 60 . Tính thể tích khối chóp
A.
a3 3
.
6
B.
a3 3
.
2
S. ABC theo a .
C.
a3 3
.
4
D.
a3 3
.
12
Câu 49-10. Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vng cân tại A , AB 2a ,
SBA SCA 90 góc giữa hai mặt phẳng SAB và SAC bằng 60 . Tính thể tích khối chóp
S. ABC .
4a 3
A.
.
6
Trang 9
B.
a3
.
3
C. 4a 3 .
D.
4a 3
.
3
40-1.A
40-11.A
37-1.B
37-11.B
49-1.C
40-2.A
40-12.D
37-2.B
37-12.A
49-2.A
40-3.A
40-13.A
37-3.D
37-13.D
49-3.D
40-4.A
40-14.B
37-4.A
37-14.A
49-4.A
BẢNG ĐÁP ÁN
40-5.D
40-6.A
40-15.A 40-16.D
37-5.B
37-6.A
37-15.B 37-16.D
49-5.A
49-6.D
40-7.D
40-17.D
37-7.B
37-17.D
49-7.D
40-8.C
40-18.D
37-8.D
37-18.A
49-8.A
40-9.A
40-19.D
37-9.A
37-19.C
49-9.C
40-10.B
40-20.D
37-10.C
37-20.A
49-10.D
Câu 40-1. [Mức độ 3] Cho hình lập phương ABCD.A ' B ' C ' D ' có cạnh 3a . M thuộc cạnh A’D’ sao cho
A ' M 2a . Tính khoảng cách giữa AM và BD ' theo a
A.
3 14
a.
14
B.
14
a.
14
C.
7
a.
7
D.
3 7
a.
7
Lời giải
Chọn A.
Gọi I là trung điểm của BB ' . N AI BA ' thì N trọng tâm tam giác ABB ' .
Khi đó MN BD ' . Suy ra BD '
AMK
với K A ' B ' AI và A ' K 6a .
1
1
Ta có d AM , BD ' d D ', AMK .d A ', AMK .d .
2
2
Do A ' M , A ' A, A ' K đơi một vng góc nên
1
1
1
1
7
3 14
d
a.
2
2
2
2
2
d
A' A
A' M
A' K
18a
7
Vậy d AM , BD '
3 14
a.
14
Câu 40-2. [Mức đợ 3] Cho hình chóp S. ABC có mặt đáy là tam giác vng tại đỉnh A , AB
Đường thẳng SA vng góc với mp ABC , SA
a 3
.
3
B. a 3 .
C.
Lời giải
Chọn A
Trang 10
a.
a 2
. Tính khoảng cách giữa hai đường
2
thẳng AB và SC .
A.
AC
3
.
a
D. 3 3a .
AC là hình chiếu của SC lên mp ABC , AB
AH
AB
SC .
SC thì AH là đoạn vng góc chung của hai đường thẳng AB
Trong mặt phẳng SAC dựng AH
và SC và d AB, SC
AC
AC.SA
AC 2
SA2
a.a 2
2
2a 2
a2
4
a 3
.
3
Câu 40-3. [Mức đợ 3] Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm O , cạnh AB a ,
3a
BAD 60 , SO ABCD , SO
. Gọi M là trung điểm của CD . Khoảng cách giữa hai
4
đường thẳng SM và BD là
A.
3a
.
8
B.
3 7a
.
14
C.
Lời giải
Chọn A
Trang 11
8a
.
3
D.
2 7a
.
3
Gọi N là trung điểm của OC .
Trong SON , kẻ OH SN H SN . 1
Do M , N lần lượt là trung điểm của CD và OC nên MN là đường trung bình của OCD .
MN // OD hay MN // BD .
Do đó d BD, SM d BD, SMN d O, SMN .
MN // BD
Ta có
nên MN AC hay MN ON .
BD AC
Lại có MN SO (do SO ABCD ).
Nên MN SON MN OH . 2
Từ 1 và 2 suy ra OH SMN .
d BD, SM d O, SMN OH .
Do ABCD là hình thoi nên AB AD a .
Lại có BAD 60 nên ABD là tam giác đều cạnh a .
a 3
a 3
Mà AO là đường cao của ABD nên AO
.
ON
2
4
1
1
1
16 16
64
3a
Xét SON vng tại O có
.
2 2 2 OH
2
2
2
OH
ON
SO
3a 9a
9a
8
3a
Vậy d BD, SM
.
8
Câu 40-4. [Mức đợ 3] Cho hình chóp S. ABC , tam giác ABC có AB 6a , AC 3a , BAC 120 , SA
vng góc với mặt phẳng đáy và SA a 2 . Gọi M là điểm thỏa mãn MA 2MB (Xem hình
vẽ). Khoảng cách giữa hai đường thẳng SM và BC bằng
S
A
B
M
C
A.
a 39
.
13
Trang 12
B.
2a 39
.
13
C.
4a 39
.
13
D.
6a 39
.
13
Lời giải
S
H
M
A
B
I
N
C
Chọn A
Kẻ MN / / BC , suy ra BC / / SMN .
1
Ta có d SM , BC d BC , SMN d B , SMN d A , SMN .
2
Kẻ AI MN , AH SI , suy ra AH SMN , d A, SMN AH .
AN AM 2
2
2
AN . AC .3a 2a .
AC AB 3
3
3
MN
2a 4a
S AMN
1
1
AM . AN .sin BAC 4a.2a.sin120 2a 21
.
AM . AN .sin BAC AI .MN AI
2
2
MN
7
2a 7
2
2
2.2a.4a.cos120 2a 7 .
1
1
1
1
2 2
2
AH
SA
AI
a 2
2
1
2a 21
7
2
13
2a 39
.
AH
2
12a
13
1 2a 39 a 39
Vậy d SM , BC .
.
2 13
13
Câu 40-5. [Mức đợ 3] Cho S. ABCD có đáy là hình vuông cạnh a , SA ABCD và SA a 3 . Gọi
M là trung điểm của AD. Khoảng cách giữa hai đường thẳng BM và SD bằng
a
A. 2 .
Trang 13
B. a .
a 57
C. 3 .
a 57
D. 19 .
S
A
D
M
B
C
Lời giải
Chọn D
S
N
A
D
M
B
C
Gọi N là trung điểm của SA . Do MN là đường trung bình của tam giác SAD nên MN //SD .
Vậy SD // BMN vì vậy d SD, BM d SD, BMN d D, BMN d A, BMN h .
Do A.BMN là một góc tam diện vng nên
1
1
1
1
19
a 57
.
2 h
2
2
2
2
h
AB
AM
AN
3a
19
Câu 40-6. [Mức đợ 3] Cho hình chóp S. ABC có tam giác ABC đều cạnh 3a, SA ABC và SA 2a
(minh họa như hình vẽ). Gọi M là điểm trên cạnh AB sao cho AM 2a . Khoảng cách giữa
hai đường thẳng SM và BC bằng
Trang 14
A.
21a
...
7
B.
C. 2 21a .
21a .
D.
2 21a
.
7
Lời giải
Chọn A.
Gọi N là điểm trên cạnh AC sao cho AN 2a , ta có:
AM AN 2
MN //BC BC // SMN .
AB
AC 3
Suy ra
d BC, SM d BC, SMN d B, SMN .
d B, SMN
BM
1
.d A, SMN d A, SMN .
AM
2
Gọi E là trung điểm của MN , kẻ AH SE , ( H SE ) vì tam
giác AMN đều cạnh 2a nên AE a 3 .
AE MN
MN AH .
Do
SA MN
Mặt khác AH SE AH SMN d A, SMN AH .
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông SAE , ta có:
1
1
1
1
1
7
2 21a
2 2
AH
.
2
2
2
2
AH
AS
AE
4a 3a 12a
7
Vậy d BC , SM
a 21
.
7
Câu 40-7.[Mức độ 3] Cho hình lăng trụ đứng ABC .A' B ' C ' có đáy là tam giác vng, BA BC 2a ,
cạnh bên AA' 4a , M là trung điểm của BC ( minh họa như hình bên). Khoảng cách giữa
hai đường thẳng B ' C và AM bằng
A.
2a 7
.
7
B.
a 6
.
6
C. a .
Lời giải
Chọn D
Trang 15
D.
a 6
.
3
+ Gọi N là trung điểm của BB ' , khi đó MN là đường trung bình của BCB '
MN // B ' C B ' C // AMN
d AM , B ' C d B ' C , AMN d C , AMN d B , AMN h
+ Tính d B , AMN
Ta có BN
1
1
1
BB ' 2a; BM BC .2a a
2
2
2
Áp dụng cơng thức tính đường cao của tứ diện vng ta có :
1
1
1
1
1
1
1
6
2a a 6
a 6
2 2 2 2 h
. Vậy d AM , B ' C
2
2
2
2
h
BA BM
BN
4a a 4a
4a
3
3
6
.
Câu 40-8. [Mức đợ 3] Cho hình lăng trụ đứng ABC. ABC có đáy ABC là tam giác vng tại B ,
AB a 3 , BC 2a . Gọi M là trung điểm của BC . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng
AM , B ' C biết AA ' a 2 .
A.
a 10
.
10
B. a 2 .
C.
Lời giải
Chọn C
Trang 16
a 30
.
10
D. 2a .
Gọi N là trung điểm của BB ' suy ra MN / / B ' C .
Do đó d AM , B ' C d B ' C, AMN d C, AMN .
Mà M là trung điểm của BC nên d B, AMN d C, AMN .
Ta có BA, BM , BN đơi một vng góc với nhau.
Nên
1
1
1
1
.
2
2
BN 2
d B, AMN BA BM
2
Mặt khác BM
Suy ra
BC
1
a
.
a, AB a 3, BN BB '
2
2
2
1
1
1
2
d B, AMN a
a 3
2
d B, AMN
2
1
a
2
2
10
.
3a 2
a 30
a 30
d AM , B ' C
10
10
Câu 40-9. [Mức đợ 3] Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vng cạnh a , SA vng góc với mặt
phẳng đáy và SA a 3 . Gọi M là điểm thuộc AD sao cho AM 3MD . Khoảng cách giữa
hai đường thẳng SM và BD bằng
A.
a 35
.
35
B.
3a 35
.
35
C.
2a 35
.
35
D.
Lời giải
Chọn A
Gọi N là điểm thuộc AB sao cho AN 3NB MN //BD BD// SMN ,
d BD ,SM d BD , SMN d O , SMN , (với O là tâm hình vng ABCD ).
Goi I AO MN , do AO SMN I
1
d O , SMN d A , SMN
3
Trong SAI kẻ AH SI .
Trang 17
d O , SMN IO 1
d A , SMN IA 3
9a 35
.
35
Ta có MN AI ,MN SA MN SAI MN AH .
AH SI , AH MN AH SMN d A, SMN AH .
Có AI
3
3 a 2 3a 2
.
AO .
4
4 2
8
Tam giác SAI vuông tại A , AH là đường cao nên
1
1
1
1
64
35
3a 35
.
2 2 2
2 AH
2
2
AH
SA
AI
3a 18a
9a
35
1
1
a 35
Vậy d O , SMN d A , SMN AH
.
3
3
35
Câu 40-10. [Mức đợ 3] Cho hình chóp SABCD , đáy ABCD là hình vng, tam giác SAB cân tại S .
Hình chiếu vng góc của S lên mặt đáy nằm trên miền trong hình vng ABCD . Góc giữa
đường thẳng SA và mặt đáy bằng 30 , góc giữa mặt phẳng SAB và mặt đáy bằng 45 . Thể
a3
tích hình chóp SABCD bằng
. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng CD và SA .
3
B. a .
A. 2a .
C.
a
.
3
D. a 2 .
Lời giải
Chọn B
S
E
A
D
M
N
H
B
.
C
Gọi M , N lần lượt là trung điểm AB và CD , suy ra AB SMN .
Kẻ SH MN , H MN , suy ra SH ABCD .
Khi đó SA, ABCD SAH 30 .
Và
SAB , ABCD SMH 45 .
Kẻ NE SM , E SM , suy ra NE SAB .
Ta có d CD, SA d CD, SAB d N , SAB NE.
Trang 18
SA
SH
SH
2 SH .
2SH ; SM
sin 30
sin 45
Lại có SA2 SM 2 AM 2 4SH 2 2SH 2
Và VSABCD
AB 2
8SH 2 AB 2 0 1 .
4
1
a3
2
SH . AB SH . AB 2 a 3 2 .
3
3
Giải 1 và 2 ta được SH
a
; AB a 2 .
2
a
.a 2
2
Xét tam giác SMN có SH . MN NE. SM NE
a.
2
a
2
Vậy khoảng cách giữa hai đường thẳng CD và SA bằng a .
Câu 40-11. [Mức đợ 3] Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật; AB a , AD 2a .
Cạnh bên SA vuông góc với đáy và SA 2a (hình vẽ minh họa). Tính theo a khoảng cách
giữa hai đường thẳng BD và SC .
S
D
A
B
A.
2a
a
.B. .
3
3
C
C.
a
.
2
D.
3a
.
4
Lời giải
Chọn A
S
M
A
K
D
H
B
O
C
Gọi O là giao điểm của AC và BD ; M là trung điểm của cạnh SA .
Trang 19
Ta có OM là đường trung bình của tam giác SAC nên OM // SC . Suy ra SC // MBD .
Lúc đó d SC, BD d SC, MBD d C , MBD .
(1)
Mặt khác, do AC cắt MBD tại O và OA OC nên d C, MBD d A, MBD AK , với K là
hình chiếu của A lên MBD . (2)
Xét tứ diện A.M BD có AB , AD và AM đơi một vng góc, ta có
2a
1
1
1
1
1
1
1
9
. (3)
2
2 2 . Suy ra AK
2
2
2
2
2
3
AK
AB
AD
AM
a 2a a
4a
Từ (1), (2) và (3) ta có d SC , BD
2a
.
3
Câu 40-12. [Mức đợ 3] Cho hình chóp tam giác đều S. ABC có cạnh đáy bằng 2a và cạnh bên bằng
a 37
. Gọi M là trung điểm cạnh SA . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AC và BM .
3
A.
a 3
.
4
B.
5a 3
.
6
C.
5a 3
.
12
D.
a 3
.
2
Lời giải
Chọn D
Cách 1:
Gọi D là đỉnh thứ tư của hình bình hành ABDC .
Khi đó, AC // BD AC // MBD d AC , BM d AC , MBD d A , MBD .
Gọi O là trọng tâm tam giác ABC . Suy ra SO ABC .
Gọi H là trung điểm AO . Suy ra MH // SO MH ABC .
Vẽ HK BD tại K . Suy ra HK // BO . Suy ra
Trang 20
BO OD 4
5
HK BO .
HK HD 5
4
2
5 2a 3 5a 3
3 2a 3
Mà BO .2a .
suy ra HK .
.
3
4 3
2
6
3
Vẽ HI MK tại I . Suy ra d H , MBD HI .
2
2
a 37 2a 3
25a
5a
5a
Ta có, SO SA AO
.
SO
MH
9
3
6
3 3
2
Mà
Mà
2
2
1
1
1
5a 3
5a 3
suy ra HI
.
d H , MBD HI
2
2
2
12
12
HI
MH
HK
d H , MBD
d A , MBD
Vậy d AC , BM
HD 5
a 3
.
d A , MBD
AD 6
2
a 3
.
2
Cách 2:
Gọi M là trung điểm AC . Suy ra d AC , BM d AC , BMN d A , BMN d S , BMN .
Ta có, d S , BMN
3.VS .BMN 3.VS . ABC
.
S BMN
4. S BMN
1
1 5a
5a3 3
Ta có VS . ABC . SO . S ABC . . a 2 3
.
3
3 3
9
Ta có BM BN
Vậy d AC , BM
BS 2 BC 2 SC 2 a 109
5a
, MN a suy ra S BMN
.
2
4
6
6
a 3
.
2
Câu 40-13. [Mức đợ 3] Cho hình chóp S. ABCD có đáy là hình chữ nhật với AB a; AD 2a ,
SA ( ABCD) và SA 3a . Gọi M là trung điểm AB , tính khoảng cách giữa hai đường thẳng
SC và DM .
Trang 21
S
A
D
M
B
A.
4a 21
.
21
B.
C
2a 21
.
21
C.
a 21
.
21
D.
a 6
.
3
Lời giải
Chọn A
S
H
A
M
D
G
B
C
GA MA 1
AG 1
.
GC CD 2
AC 3
Gọi G là giao của AC và DM thì
Vẽ GH //SC thì
AH AG 1
và ( HDM )//SC
AS AC 3
Do đó d SC, DM d SC,( HDM ) d C,( HDM )
Xét tứ diện H . ADM
thì ta thấy đây là tứ diện vuông, nên gọi h d A, ( HDM ) thì
1
1
1
1
1
1
1
1
4
1
2a 21
2 2 2 h
2
2
2
2
2
2
2
21
h
AH
AD
AM
AD AB
a a 4a
SA
3
2
Vậy d SC , DM d C , ( HDM )
GC
2a 21 4a 21
.
d A, ( HDM ) 2.
GA
21
21
Câu 40-14. [Mức đợ 3] Cho hình chóp S. ABC có đáy ABC là tam giác vng cân tại B có
AB BC 2a . Cạnh bên SA vng góc với mặt đáy. Biết góc giữa hai mặt phẳng SBC và
ABC bằng 60 . Gọi
M là trung điểm của AC , tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AB
và SM theo a .
A.
2a 39
.
13
B.
2a 39
.
13
C.
Lời giải
Trang 22
2a 11
.
13
D.
2a 11
.
13
Chọn B
Gọi N là trung điểm của BC , khi đó AB / / MN , vậy AB / / SMN .
Khi đó d AB; SM d AB; SMN d A; SMN .
Dựng AK MN , dựng AH SK . Khi đó d A; SMN AH .
Góc giữa mp SBC và mp ABC bằng góc SBA , vậy SBA 60 .
Ta có SA AB.tan SBA 2a 3 , AK BN a .
Vậy AH
AK AS
AK AS
2
2
2a 39
.
13
Câu 40-15. [Mức đợ 3] Cho hình chóp S. ABC có đáy là tam giác đều cạnh a . Hình chiếu vng góc của
S trên mặt phẳng ABC là điểm H thuộc cạnh AB sao cho HA 2HB . Góc giữa đường
thẳng SC và mặt phẳng ABC bằng 60 . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và
BC theo a .
a 42
A.
.
8
B.
a 42
.
4
C.
Lời giải
Trang 23
a 42
.
12
D.
a 42
.
10
Chọn A.
Áp dụng định lí cosin trong tam giác HBC ta có:
2
a
a 7
a
HC HB 2 BC 2 2 HB.BC cos HBC a 2 2.a. cos600
3
3
3
Theo giả thiết ta có góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng ABC bằng 60 nên suy ra
SCH SC; ABC 60
0
Trong tam giác vuông SHC vuông tại H ta có: SH HC tan 60
a 21
3
Kẻ Ax BC .
Gọi N và K lần lượt là hình chiếu vng góc của H trên Ax và SN .
3
3
Ta có BC SAN và BA AH nên d SA; BC d B, SAN d H , SAN .
2
2
Ta cũng có Ax SHN nên Ax HK .
Do đó HK SAN d H , SAN HK
2a
a 3
SH .HN
a 42
, HN AH .sin 60
HK
2
2
3
3
12
SH HN
a 42
Vậy d SA; BC
.
8
AH
Câu 40-16. [Mức đợ 3] Cho hình lăng trụ ABC. ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a . Biết hình
chiếu vng góc của điểm A trên mặt phẳng ( ABC) là trọng tâm G của tam giác ABC và
AA a . Ta có khoảng cách giữa hai đường thẳng AA và BC là
A.
a 3
.
3
B.
a 3
.
2
C.
Lời giải
Chọn D
Trang 24
a 2
.
3
D.
a 2
.
2
Do hình chiếu vng góc của điểm A trên mặt phẳng ( ABC) là trọng tâm G của tam giác ABC ,
tam giác ABC là tam giác đều cạnh a và cạnh AA a nên tứ diện AABC là tứ diện đều.
Gọi H , I lần lượt là trung điểm của BC và AA , ta có các tam giác IBC, HAA là các tam giác
cân nên IH AA, IH BC . Do đó d ( AA, BC) IH .
Ta có AH
a 3
2 a 3 a 3
a2 a 6
, AG .
, AG AA2 AG2 a 2
.
2
3 2
3
3
3
Áp dụng công thức tính diện tích tam giác AAH ta có:
a 6 a 3
.
1
1
AG. AH
3
2 a 2.
AG. AH AA.HI HI
2
2
AA
a
2
Vậy khoảng cách giữa hai đường thẳng AA và BC là
a 2
.
2
Câu 40-17. [Mức đợ 3] Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh a , mặt bên SAD là
tam giác đều và SAD ABCD . Gọi M là trung điểm của cạnh đáy AB . Ta có khoảng
cách giữa hai đường thẳng SA và CM là:
A.
a 2
.
3
B.
a 5
.
4
C.
Lời giải
Trang 25
a 3
.
3
D.
a 3
.
4