160 Bài tập Hình học không gian lớp 11 cơ bản, nâng cao có lời giải (P3)
30 câu hỏi
Diện tích xung quanh của một hình nón có bán kính đáy bằng a và góc ở đỉnh bằng là:
Đáp án A
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh 3a, SA = a vuông góc với đáy. Góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng (ABCD) bằng:
Đáp án C
Ta thấy AD là hình chiếu vuông góc của SD lên (ABCD)
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông ; SA = AB = a và SA(ABCD). Gọi M là trung điểm AD, tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SC và BM.
Đáp án D
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ
Cho hình nón đỉnh S, đáy là đường tròn (O;r). Một mặt phẳng đi qua đỉnh của hình nón cắt đường tròn đáy tại hai điểm A và B sao cho SA = AB = . Tính theo r khoảng cách từ O đến (SAB)
Đáp án B
Cho khối chóp tứ giác đều S.ABCD có dạng đáy bằng a, góc giữa cạnh bên và mặt phẳng đáy bằng . Gọi M là điểm đối xứng với C qua D và N là trung điểm của cạnh SC. Mặt phẳng (BMN) chia khối chóp S.ABCD thành hai khối đa diện () và (), trong đó () chứa điểm C. Thể tích của khối () là:
Đáp án B
Cho tứ diện đều ABCD . Tính tan của góc giữa AB và (BCD)
Đáp án C
Ta có: BM là hình chiếu vuông góc của AB lên mặt phẳng (BCD)
Khối đa diện nào dưới đây có công thức tính thể tích là V = Bh (với B là diện tích đáy; h là chiều cao)?
Khối chóp
Khối lăng trụ.
Khối lập phương
Khối hộp chữ nhật.
Đáp án A
Cho mặt cầu () có bán kính , mặt cầu () có bán kính . Tính tỉ số diện tích của mặt cầu và ?
4.
3.
2.
Đáp án A
Cho khối lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có BB’ = a, đáy ABC là tam giác vuông cân tại B, AB = a. Tính thể tích V của khối lăng trụ.
Đáp án A
Cho khối chóp S.ABC có SA (ABC) tam giác ABC đều cạnh a và tam giác SAB cân. Tính khoảng cách h từ điểm A đến mặt phẳng (SBC).
Đáp án A
Gọi M là trung điểm của BC
Cho khối chóp S.ABCD có thể tích bằng . Mặt bên SAB là tam giác đều cạnh a và đáy ABCD là hình bình hành. Khoảng cách giữa SA và CD bằng:
Đáp án D
Cho hình chóp tam giác đều có cạnh đáy bằng 1 và chiều cao h = . Diện tích mặt cầu ngoại tiếp hình chóp là:
Đáp án C
Gọi I là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp
Cho lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác vuông BA = BC = a, cạnh bên AA' = a. M là trung điểm của BC. Khoảng cách giữa AM và B'C là:
Đáp án D
Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ có cạnh bằng a. Gọi I là điểm thuộc AB sao cho AI = . Tính khoảng cách từ điểm C đến (B’DI).
Đáp án D
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ
Cho khối chóp S.ABC có SA = SB = SC = a và . Mặt phẳng () qua A và cắt hai cạnh SB, SC tại B', C' sao cho chu vi tam giác AB'C' nhỏ nhất. Tính k = .
Đáp án B
Ta có:
Suy ra A,B’,C’,D thẳng hàng
Cho hình chóp đều S.ABCD có cạnh đáy 2a, góc giữa mặt bên và mặt đáy bằng .Tính thể tích của khối chóp S.ABCD.
Hướng dẫn: B
Gọi M là trung điểm củaCD, O là giao điểm của AC và BD. Ta có:
Cho lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác đều cạnh a. Mặt phẳng AB’C’ tạo với mặt đáy góc . Tính theo a thể tích khối lăng trụ ABC.A’B’C’.
Hướng dẫn: D
Cho hai điểm A, B cố định. Gọi M là một điểm di động trong không gian sao cho . Khẳng định nào dưới đây là khẳng định đúng ?
M thuộc mặt cầu cố định.
M thuộc mặt trụ cố định.
M thuộc mặt phẳng cố định.
M thuộc mặt nón cố định.
Hướng dẫn: D
Từ A kẻ đường thẳng d tạo với AB một góc ta quay đường thẳng vừa tạo quanh AB với góc không đổi thì thu được hình nón.
Lấy điểm K bất kì trên mặt nón đó, ta có
Do A, B cố định mặt nón cố định
Như vậy K M là thỏa mãn yêu cầu. Tức quỹ tích điểm M thuộc một mặt nón cố định nhận A làm đỉnh, có đường cao AB trùng với và góc giữa đường sinh và tia AB bằng .
Cho hình chóp S.ABCD có cạnh bên SA = a (0 <a < )và các cạnh còn lại đều bằng 1. Tính theo a thể tích V của khối chóp S.ABCD.
Đáp án khác.
Hướng dẫn: B
Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ có cạnh bằng 1. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AB và CD. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng A’C và MN.
Hướng dẫn: B
Cho khối lập phương ABCD.A’B’C’D’ cạnh a. Các điểm E và F lần lượt là trung điểm của C’B’ và C’D’. Mặt phẳng (AEF) cắt khối lập phương đã cho thành hai phần, gọi là thể tích khối chứa điểm A’ và là thể tích khối chứa điểm C’. Khi đó là.
Hướng dẫn: A
+ Đường cắt EF cắt A'D' tại N, M, AN cắt DD' tại P, AM cắt A'B' tại BB' tại Q. Từ đó mặt phẳng (AEF) cắt khối lăng trụ thành hai khối đó là ABCDC'QEFP và AQEFPB'A'D'.
+ Gọi
+ Do tính đối xứng của hình lập phương nên ta có
Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình vuông, SAD là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy. Biết rằng diện tích mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S. ABCD là 4. Khoảng cách giữa hai đường thẳng SD và AC gần với giá trị nào nhất sau đây?
Hướng dẫn: D
+ Gọi x > 0 là cạnh của hình vuông ABCD và H là trung điểm cạnh AD
+ Dễ dàng chứng minh
+ Gọi O = ACBD và G là trọng tâm , đồng thời lần lượt là 2 trục đường tròn ngoại tiếp ABCD,( qua O và // SH, qua G và //AB)
là tâm mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S. ABCD R = SI
(trong video bài giảng chữa đề, phần này Thầy dùng công thức tính nhanh bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp trong trường hợp chóp có mặt bên vuông góc với mặt đáy).
+ Gọi E là điểm thỏa ADEC là hình bình thành
Hình nào sau đây không phải hình đa diện ?
Chọn đáp án D
Vì có 1 cạnh là cạnh chung của 4 mặt.
Cho hình hộp chữ nhật ABCD. A’B’C’D’có AB = a, BC = 2a, AA’ = a. Lấy điểm I trên cạnh AD sao cho AI = 3 ID. Tính thể tích của khối chop B’. IAC.
Chọn đáp án D
Cho hình tròn tâm S, bán kính R = 2. Cắt đi hình tròn rồi dán lại để tạo ra mặt xung quanh của hình nón. Tính diện tích toàn phần của hình nón đó.
Chọn đáp án A
Đường tròn (S; R) có
+ Chu vi hình tròn (S; R) là C = 4
+ Diện tích hình tròn (S; R) là S = 4. Khi cắt hình tròn rồi dán lại để tạo ra mặt xung quanh của hình nón, ta có. Diện tích xung quanh hình nón là
Chu vi đáy của hình nón là
bán kính đáy của hình nón là r =
Cho lăng trụ tam giác đều ABC. A’B’C’ có độ dài cạnh đáy bằng 3a và chiều cao bằng 8a. Tính bán kính R của mặt cầu ngoại tiếp tứ diện AB’C’C.
R = 4a.
R =5a.
Chọn đáp án C
- Vì BB'C'C là hình chữ nhật nên mặt cầu ngoại tiếp tứ diện AB'C'C cũng chính là mặt cầu ngoại tiếp hình chóp ABB'C'C.
- Gọi H là trung điểm BC; G là trọng tâm tam giác
- Trục của đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC và trục đường tròn ngoại tiếp hình chữ nhật BB’C’C cắt nhau tại I.
- Khi đó I là tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp A. BB’C’C cũng chính là tâm mặt cầu ngoại tiếp tứ diện AB’C’C; bán kính R = IA.
- Ta có
Cho hình chóp S. ABC có các góc tại đỉnh S cùng bằng , SA = a, SB = 2a, SC = 3a . Tính khoảng cách từ đỉnh A đến mặt phẳng (SBC).
Chọn đáp án C
Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh đáy bằng a. Góc hợp bởi cạnh bên và mặt phẳng đáy bằng . Khi đó khoảng cách giữa hai đường thẳng SA và BC bằng.
Chọn đáp án B
Gọi G là trọng tâm tam giác đều ABC, E là trung điểm của SA, K, H là hình chiếu của G, E lên SA.
HE BC vì HE là trung tuyến trong tam giác cân HBC.
Suy ra HE là đoạn vuông góc chung của SA và BC
Xét tam giác SAG vuông tại G. SG = tan .AG = a
Cho hình chóp S. ABC có đáy là tam giác ABC đều cạnh a, tam giác SBA vuông tại B, tam giác SAC vuông tại C. Biết góc giữa hai mặt phẳng (SAB) và (ABC) bằng . Tính khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng (SAB).
Chọn đáp án B
Gọi là H hình chiếu của đỉnh S xuống mặt phẳng (ABC). Khi đó, ta có
Ta có
Tương tự, ta cũng chứng minh được
Từ đó suy ra
Do SHAB, BHAB nên suy ra góc giữa (SAB) và (ABC) là góc SBH. Vậy SBH =
Trong tam giác vuông ABH, ta có
Trong tam giác vuông SHB, ta có
Khi cắt mặt cầu S (O; R) bởi một mặt kính đi qua tâm O, ta được hai nửa mặt cầu giống nhau. Giao tuyến của mặt kính đó với mặt cầu gọi là mặt đáy của mỗi nửa mặt cầu. Một hình trụ gọi là nội tiếp nửa mặt cầu S (O; R) nếu một đáy của hình trụ nằm trong đáy của nửa mặt cầu, còn đường tròn đáy kia là giao tuyến của hình trụ với nửa mặt cầu. Biết R = 1, tính bán kính đáy r và chiều cao h của hình trụ nội tiếp nửa mặt cầu S(O; R) để khối trụ có thể tích lớn nhất.
Chọn đáp án C
Hình trụ nội tiếp nửa mặt cầu, nên theo giả thiết đường tròn đáy trên có tâm O’ là hình chiếu của O xuống mặt đáy (O’). Suy ra hình trụ và nửa mặt cầu cùng chung trục đối xứng và tâm của đáy dưới hình trụ trùng với tâm O của nửa mặt cầu.
Thể tích khối trụ là






