Đề kiểm tra Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng (có lời giải) - Đề 2

Cho tứ diện \(OABC\) có \(OA,OB,OC\) đôi một vuông góc. Kẻ \(OH \bot (ABC)\) tại \(H\). Khi đó:

14/22

Cho tứ diện \(OABC\) có \(OA,OB,OC\) đôi một vuông góc. Kẻ \(OH \bot (ABC)\) tại \(H\). Khi đó:

a

\(OA \bot BC,OB \bot AC,OC \bot AB\).

ĐúngSai
b

Tam giác \(ABC\) có ba góc nhọn.

ĐúngSai
c

\(H\) là trọng tâm của tam giác \(ABC\).

ĐúngSai
d

\(\frac{1}{{O{H^2}}} = \frac{1}{{O{A^2}}} + \frac{1}{{O{B^2}}} + \frac{1}{{O{C^2}}}\)

ĐúngSai
Giải thích

a) Đúng

b) Đúng

c) Sai

d) Đúng

a) Ta có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{OA \bot OB}\\{OA \bot OC}\end{array} \Rightarrow OA \bot (OBC) \Rightarrow OA \bot BC} \right.\);

\(\begin{array}{l}\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{OB \bot OA}\\{OB \bot OC}\end{array} \Rightarrow OB \bot (OAC) \Rightarrow OB \bot AC;} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{OC \bot OA}\\{OC \bot OB}\end{array} \Rightarrow OC \bot (OAB) \Rightarrow OC \bot AB.} \right.\end{array}\)

b) Kẻ đường cao \(OK\) của tam giác vuông \(OBC\) thì \(K\) nằm giữa \(B\) và \(C\).

\({\rm{ V\`i  }}\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{BC \bot OK}\\{BC \bot OA}\end{array} \Rightarrow BC \bot (OAK) \Rightarrow BC \bot AK} \right.\)

Do đó \(AK\) là đường cao của tam giác \(ABC\), đồng thời \(K\) nằm giữa \(B\) và \(C\) nên các góc \(\widehat {ABC},\widehat {ACB}\) là góc nhọn.

Tương tự, kẻ đường cao \(OE\) của tam giác vuông \(OAB\) thì \(E\) nằm giữa hai điểm \(A\) và \(B\).

Ta có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{AB \bot OE}\\{AB \bot OC}\end{array} \Rightarrow AB \bot (OCE) \Rightarrow AB \bot CE} \right.\).

Do đó \(CE\) là đường cao tam giác \(ABC\), đồng thời \(E\) nằm giữa hai điểm \(A\) và \(B\) nên các góc \(\widehat {ABC},\widehat {CAB}\) là góc nhọn.

Vậy tam giác \(ABC\) có ba góc đều là góc nhọn.

Cho tứ diện \(OABC\) có \(OA,OB,OC\) đôi một vuông góc. Kẻ \(OH \bot (ABC)\) tại \(H\). Khi đó: (ảnh 1)

c) Ta có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{BC \bot OA}\\{BC \bot OH}\end{array} \Rightarrow BC \bot (OAH) \Rightarrow BC \bot AH} \right.\).(1)

Tương tự \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{AB \bot OC}\\{AB \bot OH}\end{array} \Rightarrow AB \bot (OCH) \Rightarrow AB \bot CH} \right.\).(2)

Từ (1) và (2) suy ra \(H\) là trực tâm của tam giác \(ABC\).

d) Tam giác \(OBC\) vuông tại \(O\) có đường cao \(OK\) nên \(\frac{1}{{O{K^2}}} = \frac{1}{{O{B^2}}} + \frac{1}{{O{C^2}}}\).(3)

Tam giác \(OAK\) vuông tại \(O\) có đường cao \(OH\) nên \(\frac{1}{{O{H^2}}} = \frac{1}{{O{A^2}}} + \frac{1}{{O{K^2}}}\).(4)

Thay (3) vào (4), ta được: \(\frac{1}{{O{H^2}}} = \frac{1}{{O{A^2}}} + \frac{1}{{O{B^2}}} + \frac{1}{{O{C^2}}}\).