Quảng cáo
Tài liệu quan hệ vuông góc trong không gian Toán 11 CTST
QR

Tài liệu quan hệ vuông góc trong không gian Toán 11 CTST

Nguồn: toanmath.com

Tài liệu gồm 180 trang, bao gồm tóm tắt lý thuyết, các dạng toán, bài tập tự luyện và bài tập trắc nghiệm chuyên đề quan hệ vuông góc trong không gian trong chương trình môn Toán 11 Chân Trời Sáng Tạo (CTST), có đáp án và hướng dẫn giải. Chương 8 . QUAN HỆ VUÔNG GÓC TRONG KHÔNG GIAN. Bài 1 . HAI ĐƯỜNG THẲNG VUÔNG GÓC. Dạng 1. Góc giữa hai đường thẳng. Dạng 2. Hai đường thẳng vuông góc. Bài 2 . ĐƯỜNG THẲNG VUÔNG GÓC VỚI MẶT PHẲNG. Dạng 1. Chứng minh đường thẳng vuông góc với mặt phẳng. Dạng 2. Chứng minh hai đường thẳng vuông góc. Bài 3 . HAI MẶT PHẲNG VUÔNG GÓC. Dạng 1. Góc giữa hai mặt phẳng. Dạng 2. Diện tích hình chiếu của đa giác. Dạng 3. Chứng minh hai mặt phẳng vuông góc. Dạng 4. Hai mặt phẳng vuông góc liên quan hình hộp chữ nhật. Dạng 5. Hai mặt phẳng vuông góc liên quan hình lập phương. Dạng 6. Hai mặt phẳng vuông góc liên quan hình lăng trụ. Bài 4 . KHOẢNG CÁCH TRONG KHÔNG GIAN. Dạng 1. Xác định khoảng cách từ điểm đến đường thẳng. Dạng 2. Xác định khoảng cách từ điểm đến mặt phẳng. Dạng 3. Xác định khoảng cách giữa các đối tượng song song. Dạng 4. Xác định khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau. Dạng 5. Xác định thể tích khối chóp – khối lăng trụ – khối hộp. Bài 5 . GÓC GIỮA ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG. GÓC NHỊ DIỆN. Dạng 1. Góc giữa cạnh bên và mặt đáy. Dạng 2. Góc giữa cạnh bên và mặt phẳng chứa đường cao. Dạng 3. Góc giữa đường cao và mặt bên. Dạng 4. Góc giữa cạnh bên và mặt bên. Dạng 5. Xác định và tính số đo của góc phẳng nhị diện. Bài 6 . BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG.

Xem trước nội dung

1

Bài 1 HAI ĐƯỜNG THẲNG VUÔNG GÓC

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT I. Góc giữa hai đường thẳng. Định nghĩa: • Góc giữa hai đường thẳng a , b trong không gian, kí hiệu ( ) ,a b , là góc

giữa hai đường thẳng 'a và 'b cùng đi qua một điểm và lần lượt song

song hoặc trùng với a và b .

 Chú ý:

a) Để xác định góc giữa hai đường thẳng a , b ta có thể lấy một điểm

O nằm trên một trong hai đường thẳng đó và vẽ đường thẳng song

song với đường thẳng còn lại.

b) Góc giữa hai đường thẳng nhận giá trị từ ° 0 đến ° 90 .

c) Nếu

 u là vectơ chỉ phương của đường thẳng a và

 v là vectơ chỉ

phương của đường thẳng b và      ,u v thì góc giữa hai đường

thẳng a và b bằng  nếu     0 90 và bằng   180 nếu

    90 180 . d) Nếu a và b song song hoặc trùng nhau thì góc giữa chúng bằng  0 .

II. Hai đường thẳng vuông góc trong không gian. Định nghĩa: • Hai đường thẳng a , b được gọi là vuông góc với nhau nếu góc giữa

chúng bằng ° 90 .

Chương 8 QUAN HỆ VUÔNG GÓC

TRONG KHÔNG GIAN

2

 Chú ý:

a) Hai đường thẳng vuông góc có thể cắt nhau hoặc chéo nhau.

b) Cho hai đường thẳng song song, đường thẳng nào vuông góc với

đường thẳng này thì cũng vuông góc với đường thẳng kia.

c) Trong không gian, khi có hai đường thẳng phân biệt a , b cùng

vuông góc với một đường thẳng thứ ba c thì chưa kết luận được

// a b như trong hình học phẳng.

d) Nếu

 u và

 v lần lượt là các vectơ chỉ phương của hai đường thẳng a

và b thì:     . 0 a b u v

B. CÁC DẠNG TOÁN.

DẠNG 1: GÓC GIỮA HAI ĐƯƠNG THẲNG Phương pháp: + Cách 1: Nắm vững khái niệm cơ bản. Dùng định nghĩa. + Cách 2: Dùng định lí Cosin cho tam giác thường. + Cách 3: Gọi ϕ là góc giữa hai đường thẳng AB và CD :

. cos .

AB CD

AB CD ϕ =



 . Thông thường ta phân tích vectơ AB , CD 

theo ba

vectơ không đồng phẳng a , b , c 

rồi tính . AB CD 

. Ví dụ 1. Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a . Biết

= 3 SA a , SA AB ⊥ , ⊥ SA AD . Tính góc giữa các cặp đường thẳng sau: a) SB và CD . b) SB và SD .

Lời giải

3

a) Tính góc giữa SB và CD .

Ta có: ( ) ( )  // , , CD AB SB CD SB AB SBA ⇒ = = .

  3 tan 3 60 SA a SBA SBA AB a = = = ⇒ = ° .

( )  , 60 SB CD SBA = = °.

b) Tính góc giữa SB và SD .

Ta có: ( ) = + = + =

2 2 2 2 2 2 3 4 SB SA AB a a a

( )

2 2 2 2 2 2 3 4 SD SA AD a a a = + = + =

Và 2 BD a =

2 2 2 2 2 2 4 4 2 3 cos 2. . 2.2 .2 4 SB SD BD a a a BSD SB SD a a + − + − = = =

( )  3 , arccos 4 SB SD BSD = = .

Ví dụ 2. Cho tứ diện đều . S ABC có tất cả các cạnh bằng a . Gọi M là trung điểm của BC . Tính góc giữa AM và SM . Lời giải

Ta có: 3 2 a AM = và 3 2 a SM = .

2 2

2

2 2 2 3 3 2 2 1 cos 2. . 3 3 3 2. . 2 2

a a a SM AM AS SMA SM AM a a

    + −         + −     = = =

( )  1 , arccos 3 SM AM SMA = = .

4

DẠNG 2: HAI ĐƯƠNG THẲNG VUÔNG GÓC Phương pháp: + Cách 1: Dùng định nghĩa. + Cách 2:  d P a d a     . + Cách 3: Nắm vững khái niệm phương, hướng của 2 vectơ.

Muốn chứng minh . Ta chứng minh .

Thông thường ta phân tích hai vectơ theo ba vectơ không

đồng phẳng rồi chứng minh . Ví dụ 3. Cho hình chóp .S ABC có AB AC = ,   SAC SAB = . Tính số đo của góc giữa hai đường thẳng SA và BC .

Lời giải

Cách 1:

( )   . . . . . .cos . .cos 0 AS BC AS AC AB AS AC AS AB AS AC SAC AS AB SAB = − = − = − =     

Do đó số đo của góc giữa hai đường thẳng SA và BC bằng 90° .

Cách 2: Vì AB AC = ,   SAC SAB = nên SAC SAB ∆ = ∆ , suy ra SB SC = , nên hai tam giác ABC và SBC là tam giác cân. Gọi H là trung điểm

BC , ta có ( ) AH BC SAH BC SH BC

 ⊥ ⇒ ⊥  ⊥ 

nên SA BC ⊥ ( ) , 90 SA BC ⇒ = °.

Do đó số đo của góc giữa hai đường thẳng SA và BC bằng 90° .

Ví dụ 4. Cho hình hộp . ABCD MNPQ có sáu mặt đều là các hình vuông. Gọi E , F lần lượt là trung điểm của AB và BC .

a) Chứng minh: ⊥ EF BD , ⊥ EF AM . b) Tính góc giữa EF và AQ .

Lời giải

⊥ AB CD =  AB.CD 0

AB, CD 

 a,b,c =  AB.CD 0

Trên đây là phần đầu tài liệu — bấm Đọc sách để xem đầy đủ.

Quảng cáo
Quảng cáo