10 Bài tập Vận dụng định lí ba đường vuông góc để chứng minh hai đường thẳng vuông góc (có lời giải)
10 câu hỏi
Khẳng định nào sau đây là đúng?
Cho đường thẳng a không vuông góc với mặt phẳng (P) và đường thẳng b nằm trong (P). Khi đó, điều kiện cần và đủ để b vuông góc với a là b vuông góc với hình chiếu a' của a trên (P);
Cho đường thẳng a không vuông góc với mặt phẳng (P) và đường thẳng b nằm trong (P). Khi đó, điều kiện cần và đủ để b vuông góc với a là b song song với hình chiếu a' của a trên (P);
Cho đường thẳng a vuông góc với mặt phẳng (P) và đường thẳng b nằm trong (P). Khi đó, điều kiện cần và đủ để b vuông góc với a là b vuông góc với hình chiếu a' của a trên (P);
Cho đường thẳng a tùy ý và đường thẳng b nằm trong (P). Khi đó, điều kiện cần và đủ để b vuông góc với a là b vuông góc với hình chiếu a' của a trên (P).
Đáp án đúng là: A
Cho đường thẳng a không vuông góc với mặt phẳng (P) và đường thẳng b nằm trong (P). Khi đó, điều kiện cần và đủ để b vuông góc với a là b vuông góc với hình chiếu a' của a trên (P).
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông, SA ⊥ (ABCD). Đường thẳng SB vuông góc với đường thẳng nào sau đây?
AD;
CD;
AC;
AB.
Đáp án đúng là: A
Do SA ⊥ (ABCD) nên hình chiếu vuông góc của S lên (ABCD) là A.
Do đó, hình chiếu vuông góc của SB lên (ABCD) là AB.
Do ABCD là hình vuông nên AB ⊥ AD.
Suy ra: SB ⊥ AD (định lí ba đường vuông góc).
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông, H là tâm hình vuông ABCD, SH ⊥ (ABCD). Đường thẳng SA vuông góc với đường thẳng nào sau đây?
AD;
BD;
AC;
AB.
Đáp án đúng là: B
Vì SH ⊥ (ABCD) nên hình chiếu vuông góc của SA lên (ABCD) là AH
Vì ABCD là hình vuông, H là tâm hình vuông ABCD nên AH vuông góc với BD
Do đó, SA vuông góc với BD (định lí ba đường vuông góc).
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông, SA ⊥ (ABCD). Khẳng định nào sau đây là đúng?
Tam giác SDC vuông tại D;
Tam giác SDC vuông tại C;
Tam giác SDC cân tại S;
Tam giác SDC cân tại D.
Đáp án đúng là: A
Do SA ⊥ (ABCD) nên hình chiếu vuông góc của S lên (ABCD) là A.
Do đó, hình chiếu vuông góc của SD lên (ABCD) là AD.
Do ABCD là hình vuông nên CD ⊥ AD.
Suy ra: SD ⊥ CD (định lí ba đường vuông góc).
Do đó, tam giác SCD vuông tại D.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông, SA vuông góc với đáy. Kẻ AH ⊥ SB tại H, AK ⊥ SB tại K. Khẳng định nào sau đây là sai?
SB ⊥ BC;
SC ⊥ BD;
SD ⊥ CD;
SO ⊥ AC.
Đáp án đúng là: D
Do SA ⊥ (ABCD) nên hình chiếu vuông góc của S lên (ABCD) là A, do đó, hình chiếu vuông góc của SC lên (ABCD) là AC.
Mà do ABCD là hình vuông nên AC ⊥ BD
Theo định lí ba đường vuông góc, ta có: SC ⊥ BD
Do SA ⊥ (ABCD) nên hình chiếu vuông góc của S lên (ABCD) là A, do đó, hình chiếu vuông góc của SB lên (ABCD) là AB.
Mà do ABCD là hình vuông nên AB ⊥ BC
Theo định lí ba đường vuông góc, ta có: SB ⊥ BC
Do SA ⊥ (ABCD) nên hình chiếu vuông góc của S lên (ABCD) là A, do đó, hình chiếu vuông góc của SD lên (ABCD) là AD.
Mà do ABCD là hình vuông nên AD ⊥ CD
Theo định lí ba đường vuông góc, ta có: SD ⊥ CD
Vậy các đáp án A, B, C đúng nên D sai.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB = a, BC = a2. SA vuông góc với đáy. Gọi M là trung điểm của AD. Đường thẳng BM vuông góc với đường thẳng:
SC;
AB;
SD;
CD.
Đáp án đúng là: A
Hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh bên bằng cạnh đáy. Đường thẳng SA vuông góc với đường thẳng nào sau đây?
BC;
AB;
CA;
MA.
Đáp án đúng là: A
Hình chóp S.ABC có tất cả các cạnh đều bằng nhau nên là hình tứ diện đều.
Khi đó, hình chiếu vuông góc của S lên (ABC) là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC và chính là trọng tâm H của tam giác ABC.
Do đó, H thuộc đường trung tuyến AM của tam giác ABC, mà ABC là tam giác đều nên AH cũng là đường cao, do đó, AH ⊥ BC.
Hình chiếu vuông góc của SA lên (ABC) là AH.
Suy ra: SA ⊥ BC.
Cho hình chóp S.MNPQ, MNPQ là hình chữ nhật, trung điểm A của MN là hình chiếu vuông góc của S lên đáy, B là trung điểm của QP. Đường thẳng SN vuông góc với đường thẳng nào dưới đây?
AN;
BM;
AQ;
AB.
Đáp án đúng là: D
Ta có hình chiếu vuông góc của S lên (MNPQ) là A.
Vì N thuộc (MNPQ) nên hình chiếu vuông góc của N lên (MNPQ) là N.
Do đó, hình chiếu vuông góc của SN lên (MNPQ) là AN.
Vì A là trung điểm của MN, B là trung điểm của QP và MNPQ là hình chữ nhật.
Nên AB // MQ // NP.
Mà AN vuông góc với NP.
Suy ra: AB vuông góc với AN.
Theo định lí ba đường vuông góc, ta có: SN vuông góc với AB.
Cho hình chóp S.MNPQ, MNPQ là vuông, A là trung điểm của MN, B là trung điểm của QP, C là trung điểm của MQ, D là trung điểm của NP. Đường thẳng SC vuông góc với đường thẳng nào dưới đây?
CB;
BM;
AC;
SP.
Đáp án đúng là: A
Vì SA vuông góc với đáy nên hình chiếu vuông góc của S lên (MNPQ) là A.
Vì C thuộc (MNPQ) nên hình chiếu vuông góc của C lên (MNPQ) là C.
Do đó, hình chiếu vuông góc của SC lên (MNPQ) là AC.
Vì MNPQ là hình vuông nên:
MP ⊥ NQ, MP = NQ
Vì A, B, C, D lần lượt là trung điểm của của MN, PQ, MQ, NP
Do đó, ACBD là hình vuông.
Suy ra: AC ⊥ CB
Vậy SC ⊥ CB (theo định lí ba đường vuông góc).
Hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh bên bằng cạnh đáy, K là trung điểm của AB. Khẳng định nào sau đây sai?
Vì HK ⊥ AB và HK là hình chiếu vuông góc của SK lên (ABC) nên SK ⊥ AB;
Vì BH ⊥ AC và BH là hình chiếu vuông góc của SB lên (ABC) nên SB ⊥ AC;
Vì CH ⊥ AB và CH là hình chiếu vuông góc của SC lên (ABC) nên SC ⊥ AB;
Vì SK ⊥ AK và AK là hình chiếu vuông góc của SA lên (ABC) nên SA ⊥ SK.
Đáp án đúng là: D
Đáp án D sai vì AK không là hình chiếu vuông góc của SA lên (ABC).
