Đề thi giữa kì 1 Toán 11 năm 2025-2026 THPT Hồ Thị Bi (TP.HCM) có đáp án
Đề thi

Đề thi giữa kì 1 Toán 11 năm 2025-2026 THPT Hồ Thị Bi (TP.HCM) có đáp án

A
Admin
ToánLớp 1135 lượt thi
21 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Phần I. Câu hỏi trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (4,0 điểm). Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 16. Mỗi câu hỏi học sinh chỉ chọn một phương án.

Cho góc lượng giác \(\alpha \) thỏa mãn \(\pi < \alpha < \frac{{3\pi }}{2}\) và \({\rm{sin}}\alpha = - \frac{4}{5}\). Giá trị của \({\rm{cos}}\alpha \) bằng

\( - \frac{3}{5}\).

\( - \frac{3}{{25}}\).

\(\frac{9}{{25}}\).

\(\frac{3}{5}\).

Xem đáp án

Ta có công thức lượng giác cơ bản: \({\rm{si}}{{\rm{n}}^2}\alpha + {\rm{co}}{{\rm{s}}^2}\alpha = 1\).

Suy ra: \({\rm{co}}{{\rm{s}}^2}\alpha = 1 - {\rm{si}}{{\rm{n}}^2}\alpha = 1 - {\left( { - \frac{4}{5}} \right)^2} = 1 - \frac{{16}}{{25}} = \frac{9}{{25}}\).

Do \(\pi < \alpha < \frac{{3\pi }}{2}\) (góc thuộc góc phần tư thứ III) nên \({\rm{cos}}\alpha < 0\).

Do đó, ta lấy giá trị âm: \({\rm{cos}}\alpha = - \sqrt {\frac{9}{{25}}} = - \frac{3}{5}\).

Chọn A.

2. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Trên đường tròn bán kính \(5{\rm{\;(cm)}}\), xét một cung có độ dài bằng \(10{\rm{\;(cm)}}\). Số đo radian của góc ở tâm chắn cung tròn đó là

\(5{\rm{\;(rad)}}\).

\(2{\rm{\;(rad)}}\).

\(4{\rm{\;(rad)}}\).

\(3{\rm{\;(rad)}}\).

Xem đáp án

Công thức tính độ dài cung tròn là: \(l = \alpha \cdot R\), trong đó \(\alpha \) là số đo bằng radian của góc ở tâm, \(R\) là bán kính đường tròn.

Thay số vào ta có: \(10 = \alpha \cdot 5 \Rightarrow \alpha = \frac{{10}}{5} = 2{\rm{\;(rad)}}\).

Chọn B.

3. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho \({\rm{sin}}a = \frac{2}{5}\). Khi đó \({\rm{cos}}2a\) bằng

\(\frac{{17}}{{25}}\).

\(\frac{{17}}{5}\).

\( - \frac{3}{5}\).

\(\frac{3}{5}\).

Xem đáp án

Áp dụng công thức nhân đôi của hàm số cosin: \({\rm{cos}}2a = 1 - 2{\rm{si}}{{\rm{n}}^2}a\).

Thay giá trị \({\rm{sin}}a = \frac{2}{5}\) vào công thức: \({\rm{cos}}2a = 1 - 2 \cdot {\left( {\frac{2}{5}} \right)^2} = 1 - 2 \cdot \frac{4}{{25}} = 1 - \frac{8}{{25}} = \frac{{17}}{{25}}\).

Chọn A.

4. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Trong không gian cho hai đường thẳng \(a,b\) cùng thuộc một mặt phẳng và không có điểm chung. Khẳng định nào dưới đây đúng?

\(a\) và \(b\) trùng nhau.

\(a\) và \(b\) chéo nhau.

\(a\) và \(b\) song song.

\(a\) và \(b\) cắt nhau.

Xem đáp án

Theo định nghĩa trong hình học không gian, hai đường thẳng được gọi là song song nếu chúng cùng nằm trong một mặt phẳng và không có điểm chung.

Do đề bài cho \(a\) và \(b\) cùng thuộc một mặt phẳng và không có điểm chung nên chúng song song với nhau.

Chọn C.

5. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Nghiệm của phương trình \({\rm{sin}}x = 1\) là

\(x = k\pi ,k \in \mathbb{Z}\).

\(x = k2\pi ,k \in \mathbb{Z}\).

\(x = \frac{\pi }{2} + k\pi ,k \in \mathbb{Z}\).

\(x = \frac{\pi }{2} + k2\pi ,k \in \mathbb{Z}\).

Xem đáp án

Đây là trường hợp nghiệm đặc biệt của phương trình lượng giác cơ bản:

\({\rm{sin}}x = 1 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k2\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

Chọn D.

6. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Trong các khẳng định dưới đây, khẳng định nào sai?

\({\rm{sin}}\left( {\pi - \alpha } \right) = {\rm{sin}}\alpha \).

\({\rm{cos}}\left( {\pi + \alpha } \right) = {\rm{cos}}\alpha \).

\({\rm{sin}}\left( {\pi + \alpha } \right) = - {\rm{sin}}\alpha \).

\({\rm{cos}}\left( {\pi - \alpha } \right) = - {\rm{cos}}\alpha \).

Xem đáp án

Theo công thức góc hơn kém nhau \(\pi \): \({\rm{cos}}\left( {\pi + \alpha } \right) = - {\rm{cos}}\alpha \). Do đó khẳng định ở phương án B là khẳng định sai.

Các hệ thức ở phương án A, C, D đều là các công thức lượng giác đúng (hai góc bù nhau và hai góc hơn kém nhau \(\pi \)).

Chọn B.

7. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Trong các công thức lượng giác dưới đây, công thức nào đúng?

\({\rm{tan}}\left( {a - b} \right) = \frac{{{\rm{tan}}a - {\rm{tan}}b}}{{1 + {\rm{tan}}a{\rm{tan}}b}}\).

\({\rm{tan}}\left( {a - b} \right) = \frac{{{\rm{tan}}a - {\rm{tan}}b}}{{1 - {\rm{tan}}a{\rm{tan}}b}}\).

\({\rm{tan}}\left( {a - b} \right) = \frac{{{\rm{tan}}a - {\rm{tan}}b}}{{{\rm{tan}}a - {\rm{tan}}b}}\).

\({\rm{tan}}\left( {a - b} \right) = \frac{{{\rm{tan}}a - {\rm{tan}}b}}{{{\rm{tan}}a + {\rm{tan}}b}}\).

Xem đáp án

Áp dụng công thức cộng đối với hàm số tang: \({\rm{tan}}\left( {a - b} \right) = \frac{{{\rm{tan}}a - {\rm{tan}}b}}{{1 + {\rm{tan}}a{\rm{tan}}b}}\) (với điều kiện các biểu thức đều có nghĩa).

Chọn A.

8. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Nghiệm của phương trình \({\rm{cos}}x = 0\) là

\(x = k\pi ,k \in \mathbb{Z}\).

\(x = k2\pi ,k \in \mathbb{Z}\).

\(x = \frac{\pi }{2} + k\pi ,k \in \mathbb{Z}\).

\(x = \frac{\pi }{2} + k2\pi ,k \in \mathbb{Z}\).

Xem đáp án

Áp dụng công thức nghiệm đặc biệt của phương trình lượng giác cơ bản: \({\rm{cos}}x = 0 \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{2} + k\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).

Chọn C.

9. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Tập xác định của hàm số \(y = {\rm{cot}}x\) là

\(\mathbb{R}\backslash \left\{ {\frac{\pi }{2} + k2\pi \;|\;k \in \mathbb{Z}} \right\}\).

\(\mathbb{R}\backslash \left\{ {\frac{\pi }{2} + k\pi \;|\;k \in \mathbb{Z}} \right\}\).

\(\mathbb{R}\backslash \{ k\pi \;|\;k \in \mathbb{Z}\} \).

\(\mathbb{R}\backslash \{ k2\pi \;|\;k \in \mathbb{Z}\} \).

Xem đáp án

Hàm số \(y = {\rm{cot}}x = \frac{{{\rm{cos}}x}}{{{\rm{sin}}x}}\) xác định khi và chỉ khi mẫu số khác 0:

\({\rm{sin}}x \ne 0 \Leftrightarrow x \ne k\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)

Vậy tập xác định của hàm số là \(D = \mathbb{R}\backslash \{ k\pi \;|\;k \in \mathbb{Z}\} \).

Chọn C.

10. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Một hình chóp với đáy là một ngũ giác có số mặt và số cạnh là

6 mặt, 5 cạnh.

6 mặt, 10 cạnh.

5 mặt, 5 cạnh.

5 mặt, 10 cạnh.

Xem đáp án

Xét hình chóp có đáy là ngũ giác (\(n = 5\)):

Số mặt của hình chóp bằng số mặt bên cộng mặt đáy: \(n + 1 = 5 + 1 = 6\) mặt.

Số cạnh của hình chóp bằng số cạnh bên cộng số cạnh đáy: \(2n = 2 \cdot 5 = 10\) cạnh.

Chọn B.

11. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Góc có số đo \(\frac{{2\pi }}{5}{\rm{\;(rad)}}\) đổi sang độ là

135°.

240°.

270°.

72°.

Xem đáp án

Công thức chuyển đổi từ đơn vị radian sang độ là: \(a^\circ = \alpha \cdot \frac{{180^\circ }}{\pi }\).

Thay \(\alpha = \frac{{2\pi }}{5}\) vào công thức ta được: \(a^\circ = \frac{{2\pi }}{5} \cdot \frac{{180^\circ }}{\pi } = 2 \cdot 36^\circ = 72^\circ \).

Chọn D.

12. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Cho tứ diện \(ABCD\). Khẳng định nào dưới đây đúng?

\(AB\) và \(CD\) chéo nhau.

\(AB\) và \(CD\) song song với nhau.

Tồn tại một mặt phẳng chứa \(AB\) và \(CD\).

\(AB\) và \(CD\) cắt nhau.

Xem đáp án

Xét tứ diện \(ABCD\), bốn điểm \(A,B,C,D\) không cùng thuộc một mặt phẳng (không đồng phẳng).

Hai đường thẳng \(AB\) và \(CD\) không cùng nằm trong bất kỳ mặt phẳng nào, do đó chúng không thể song song, không thể cắt nhau và không trùng nhau. Theo định nghĩa, chúng là hai đường thẳng chéo nhau.

Chọn A.

13. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Trong không gian, khẳng định nào dưới đây đúng và đầy đủ nhất?

Qua 3 điểm phân biệt bất kì, có duy nhất một mặt phẳng.

Qua 4 điểm phân biệt bất kì, có duy nhất một mặt phẳng.

Qua 3 điểm không thẳng hàng, có duy nhất một mặt phẳng.

Qua 2 điểm phân biệt bất kì, có duy nhất một mặt phẳng.

Xem đáp án

Theo tính chất thừa nhận (tiên đề) đầu tiên của hình học không gian: Qua ba điểm không thẳng hàng, có một và chỉ một (duy nhất) mặt phẳng.

Chọn C.

14. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Trong các công thức lượng giác dưới đây, công thức nào sai?

\({\rm{cos}}2a = 2{\rm{cos}}a\).

\({\rm{cos}}2a = 2{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}a - 1\).

\({\rm{cos}}2a = 1 - 2{\rm{si}}{{\rm{n}}^2}a\).

\({\rm{cos}}2a = {\rm{co}}{{\rm{s}}^2}a - {\rm{si}}{{\rm{n}}^2}a\).

Xem đáp án

Công thức nhân đôi đúng của hàm côsin là: \({\rm{cos}}2a = {\rm{co}}{{\rm{s}}^2}a - {\rm{si}}{{\rm{n}}^2}a = 2{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}a - 1 = 1 - 2{\rm{si}}{{\rm{n}}^2}a\).

Do đó, hệ thức \({\rm{cos}}2a = 2{\rm{cos}}a\) ở phương án A là sai hoàn toàn.

Chọn A.

15. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Cho góc lượng giác \(\alpha \) thỏa mãn \(\frac{{3\pi }}{2} < \alpha < 2\pi \). Khẳng định nào dưới đây đúng?

\({\rm{sin}}\alpha > 0\).

\({\rm{tan}}\alpha > 0\).

\({\rm{cot}}\alpha > 0\).

\({\rm{cos}}\alpha > 0\).

Xem đáp án

Khoảng \(\left( {\frac{{3\pi }}{2};2\pi } \right)\) ứng với góc phần tư thứ IV trên đường tròn lượng giác.

Tại góc phần tư thứ IV, một điểm biểu diễn trên đường tròn có hoành độ dương và tung độ âm. Do đó: \({\rm{cos}}\alpha > 0\) và \({\rm{sin}}\alpha < 0\).

Kéo theo \({\rm{tan}}\alpha = \frac{{{\rm{sin}}\alpha }}{{{\rm{cos}}\alpha }} < 0\) và \({\rm{cot}}\alpha = \frac{{{\rm{cos}}\alpha }}{{{\rm{sin}}\alpha }} < 0\).

Chọn D.

16. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Đường cong trong hình sau đây là đồ thị của hàm số \(y = {\rm{sin}}x\) trên đoạn \(\left[ { - 2\pi ;2\pi } \right]\). Khẳng định nào dưới đây sai?

 Khoảng \(\left( {\frac{{3\pi }}{ (ảnh 1)

Hàm số \(y = {\rm{sin}}x\) là hàm số tuần hoàn với chu kì \(T = 2\pi \).

Hàm số \(y = {\rm{sin}}x\) đồng biến trên khoảng \(\left( { - \frac{\pi }{2};\frac{\pi }{2}} \right)\).

Hàm số \(y = {\rm{sin}}x\) có tập giá trị là \(\left[ { - 1;1} \right]\).

Hàm số \(y = {\rm{sin}}x\) là hàm số chẵn.

Xem đáp án

Hàm số \(y = {\rm{sin}}x\) là hàm số lẻ vì có tập xác định đối xứng và \({\rm{sin}}\left( { - x} \right) = - {\rm{sin}}x\). Đồ thị của nó đối xứng qua gốc tọa độ \(O\). Khẳng định “Hàm số \(y = {\rm{sin}}x\) là hàm số chẵn” là sai.

Các nhận định A, B, C đều đúng dựa theo tính chất giáo khoa và đồ thị đã cho.

Chọn D.

17. Đúng sai
• 1 điểm

Phần II. Câu hỏi trắc nghiệm đúng sai (2,0 điểm). Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, học sinh chọn đúng hoặc sai.

Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình bình hành. Gọi \(O\) là giao điểm của \(AC\) và \(BD\), \(M\) là trung điểm của cạnh \(SA\).

a

Đường thẳng \(MC\) đi qua trung điểm của tam giác \(SBD\).

ĐúngSai
b

Đường thẳng \(SO\) là giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( {SAC} \right)\) và \(\left( {SBD} \right)\).

ĐúngSai
c

Nếu \(\left( {MBC} \right)\parallel \left( {SAD} \right)\) thì đường thẳng giao tuyến đi qua trung điểm của cạnh \(SD\).

ĐúngSai
d

Hai đường thẳng \(BC\) và \(SD\) cắt nhau.

ĐúngSai
Xem đáp án

thuộc một mặt phẳng và không có điểm chung (\(BC\) nằm ở đáy, \(SD\) là cạnh bên không đi qua đáy tại \(BC\)). Do đó chúng không thể cắt nhau. (ảnh 1)

a) SAI: Trong tam giác \(SAC\), đường thẳng \(MC\) cắt đường trung tuyến \(SO\) tại trọng tâm \(G\) của tam giác \(SAC\). Điểm \(G\) nằm trên \(SO\) nhưng không phải là trung điểm của tam giác \(SBD\) hay trung điểm của cạnh nào thuộc tam giác \(SBD\) (trung điểm của \(SO\) khác trọng tâm \(G\) vì \(SG = \frac{2}{3}SO\)).

b) ĐÚNG: Ta có \(S \in \left( {SAC} \right) \cap \left( {SBD} \right)\).

Mặt khác \(O = AC \cap BD \Rightarrow O \in AC \subset \left( {SAC} \right)\) và \(O \in BD \subset \left( {SBD} \right) \Rightarrow O \in \left( {SAC} \right) \cap \left( {SBD} \right)\).

Do đó giao tuyến của hai mặt phẳng là đường thẳng \(SO\).

c) SAI: Hai mặt phẳng \(\left( {MBC} \right)\) và \(\left( {SAD} \right)\) không thể song song với nhau vì chúng có điểm chung mở rộng hoặc chứa các đường thẳng cắt nhau từ đỉnh hình chóp (ví dụ như cạnh \(MB\) cắt đường thẳng chứa cạnh thuộc mặt phẳng kia). Đề bài phát biểu điều kiện không có căn cứ hình học phẳng liên kết.

d) SAI: Hai đường thẳng \(BC\) và \(SD\) là hai đường thẳng chéo nhau trong không gian vì chúng không cùng thuộc một mặt phẳng và không có điểm chung (\(BC\) nằm ở đáy, \(SD\) là cạnh bên không đi qua đáy tại \(BC\)). Do đó chúng không thể cắt nhau.

18. Đúng sai
• 1 điểm
Cho góc lượng giác \(\alpha \) thỏa mãn \({\rm{tan}}\alpha = 3\).
a

\({\rm{cot}}\alpha = \frac{1}{3}\).

ĐúngSai
b

\({\rm{tan}}\left( {\alpha + 3\pi } \right) = 3 + 3\pi \).

ĐúngSai
c

\({\rm{tan}}\left( { - \alpha } \right) = - 3\).

ĐúngSai
d

\({\rm{cot}}2\alpha = - \frac{4}{3}\).

ĐúngSai
Xem đáp án

a) ĐÚNG: Ta có mối liên hệ giữa tang và cotang: \({\rm{cot}}\alpha = \frac{1}{{{\rm{tan}}\alpha }} = \frac{1}{3}\).

b) SAI: Hàm số tang tuần hoàn với chu kỳ \(\pi \), do đó \({\rm{tan}}\left( {\alpha + 3\pi } \right) = {\rm{tan}}\alpha = 3\). Đề bài ghi bằng \(3 + 3\pi \) là sai.

c) ĐÚNG: Vì hàm tang là hàm số lẻ nên \({\rm{tan}}\left( { - \alpha } \right) = - {\rm{tan}}\alpha = - 3\).

d) ĐÚNG: Ta tính toán giá trị của \({\rm{cot}}2\alpha \) như sau:

Trước hết tính \({\rm{tan}}2\alpha = \frac{{2{\rm{tan}}\alpha }}{{1 - {\rm{ta}}{{\rm{n}}^2}\alpha }} = \frac{{2 \cdot 3}}{{1 - {3^2}}} = \frac{6}{{ - 8}} = - \frac{3}{4}\).

Suy ra: \({\rm{cot}}2\alpha = \frac{1}{{{\rm{tan}}2\alpha }} = \frac{1}{{ - \frac{3}{4}}} = - \frac{4}{3}\). Khẳng định này đúng.

19. Tự luận
• 1 điểm

Phần III. Tự luận (4,0 điểm). Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3.

Giải phương trình lượng giác sau: \({\rm{cos}}\left( {2x - \frac{\pi }{3}} \right) = \frac{{\sqrt 3 }}{2}\).

Xem đáp án

Ta có \(\frac{{\sqrt 3 }}{2} = {\rm{cos}}\left( {\frac{\pi }{6}} \right)\). Phương trình đã cho tương đương với: \({\rm{cos}}\left( {2x - \frac{\pi }{3}} \right) = {\rm{cos}}\left( {\frac{\pi }{6}} \right)\).

Áp dụng công thức nghiệm của phương trình lượng giác cơ bản đối với hàm côsin, ta có hai trường hợp:

Trường hợp 1: \(2x - \frac{\pi }{3} = \frac{\pi }{6} + k2\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)\( \Leftrightarrow 2x = \frac{\pi }{6} + \frac{\pi }{3} + k2\pi \)\( \Leftrightarrow 2x = \frac{\pi }{2} + k2\pi \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{4} + k\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).

Trường hợp 2: \(2x - \frac{\pi }{3} = - \frac{\pi }{6} + k2\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)\( \Leftrightarrow 2x = - \frac{\pi }{6} + \frac{\pi }{3} + k2\pi \)\( \Leftrightarrow 2x = \frac{\pi }{6} + k2\pi \Leftrightarrow x = \frac{\pi }{{12}} + k\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).

Vậy phương trình có các họ nghiệm là: \(x = \frac{\pi }{4} + k\pi \) và \(x = \frac{\pi }{{12}} + k\pi \) với \(k \in \mathbb{Z}\).

20. Tự luận
• 1 điểm

Hằng ngày mực nước của một con kênh lên xuống theo thủy triều. Chiều cao của mực nước trong kênh được mô hình hóa bởi hàm số \(h\left( t \right) = 3{\rm{cos}}\left( {\frac{{\pi t}}{{12}} + \frac{\pi }{3}} \right) + 10\), trong đó \(h\left( t \right)\) là độ cao tính bằng centimet của mực nước trong kênh tính trung bình tại thời điểm \(t\) (giờ) trong một ngày (\(0 \le t \le 24\)). Hỏi tại thời điểm nào trong ngày thì mực nước của con kênh đạt độ cao lớn nhất?

Xem đáp án

Ta có tính chất của hàm số cosin: Với mọi giá trị của biến số \(t\), luôn có: \( - 1 \le {\rm{cos}}\left( {\frac{{\pi t}}{{12}} + \frac{\pi }{3}} \right) \le 1\).

Suy ra: \(h\left( t \right) \le 3 \cdot 1 + 10 = 13{\rm{\;(cm)}}\).

Do đó, mực nước đạt độ cao lớn nhất bằng \(13{\rm{\;cm}}\). Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi:

\({\rm{cos}}\left( {\frac{{\pi t}}{{12}} + \frac{\pi }{3}} \right) = 1 \Leftrightarrow \frac{{\pi t}}{{12}} + \frac{\pi }{3} = k2\pi \left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\)\( \Leftrightarrow \frac{{\pi t}}{{12}} = - \frac{\pi }{3} + k2\pi \).

Nhân cả hai vế với \(\frac{{12}}{\pi }\), ta được: \(t = - 4 + 24k\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\).

Vì thời gian \(t\) tính theo giờ trong một ngày nên ta có điều kiện \(0 \le t \le 24\):

\(0 \le - 4 + 24k \le 24 \Leftrightarrow 4 \le 24k \le 28 \Leftrightarrow \frac{1}{6} \le k \le \frac{7}{6}\).

Vì \(k\) là số nguyên nên ta chọn được giá trị duy nhất \(k = 1\).

Thay \(k = 1\) vào biểu thức của \(t\), ta được: \(t = - 4 + 24 \cdot 1 = 20\) (giờ).

Kết luận: Mực nước của con kênh đạt độ cao lớn nhất vào lúc 20 giờ trong ngày (tức là 8 giờ tối).

21. Tự luận
• 1 điểm

Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy là hình bình hành \(ABCD\). Gọi \(H\) là trung điểm của \(AB\) và \(G\) là trọng tâm của tam giác \(SAB\). Lấy điểm \(M\) trên cạnh \(AD\), điểm \(N\) trên cạnh \(HC\) sao cho \(AD = 3AM\), \(HC = 3HN\).

a) Tìm giao tuyến của mặt phẳng \(\left( {SAC} \right)\) và \(\left( {SBD} \right)\).

b) Gọi \(P\) là giao điểm của \(NG\) và mặt phẳng \(\left( {SAD} \right)\). Chứng minh \(G\) là trung điểm của \(PN\).

Xem đáp án

                                         Ta có tính chất của hàm số (ảnh 1)

a) Tìm giao tuyến của mặt phẳng \(\left( {SAC} \right)\) và \(\left( {SBD} \right)\):

Xét hai mặt phẳng \(\left( {SAC} \right)\) và \(\left( {SBD} \right)\), ta có:

Điểm \(S\) là điểm chung thứ nhất của hai mặt phẳng: \(S \in \left( {SAC} \right) \cap \left( {SBD} \right)\).

Trong mặt phẳng đáy \(\left( {ABCD} \right)\), gọi \(O\) là giao điểm của hai đường chéo \(AC\) và \(BD\) (\(O = AC \cap BD\)).

Vì \(O \in AC \subset \left( {SAC} \right) \Rightarrow O \in \left( {SAC} \right)\).

Vì \(O \in BD \subset \left( {SBD} \right) \Rightarrow O \in \left( {SBD} \right)\).

Suy ra \(O\) là điểm chung thứ hai của hai mặt phẳng: \(O \in \left( {SAC} \right) \cap \left( {SBD} \right)\).

Kết luận: Giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( {SAC} \right)\) và \(\left( {SBD} \right)\) là đường thẳng \(SO\).

b) Tìm giao điểm \(P\) và chứng minh \(G\) là trung điểm của \(PN\)

1. Xác định giao điểm \(P\):

Trong mặt phẳng đáy \(\left( {ABCD} \right)\), đường thẳng \(HN\) cắt đường thẳng \(AD\) tại điểm \(K\) (\(K = HN \cap AD\)).

Xét mặt phẳng phụ \(\left( {SHK} \right)\) chứa đường thẳng \(NG\):

Ta có \(K \in AD \subset \left( {SAD} \right) \Rightarrow K \in \left( {SAD} \right)\). Mà \(S \in \left( {SAD} \right)\) nên giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( {SHK} \right)\) và \(\left( {SAD} \right)\) là đường thẳng \(SK\).

Trong mặt phẳng \(\left( {SHK} \right)\), gọi \(P\) là giao điểm của đường thẳng \(NG\) và giao tuyến \(SK\) (\(P = NG \cap SK\)).

Ta có: \(P \in NG\); \(P \in SK\), mà \(SK \subset \left( {SAD} \right) \Rightarrow P \in \left( {SAD} \right)\).

Vậy \(P\) chính là giao điểm của đường thẳng \(NG\) và mặt phẳng \(\left( {SAD} \right)\).

2. Chứng minh \(G\) là trung điểm của \(PN\):

Ta chứng minh được điểm \(N \in BD\), từ đó suy ra \(K,H,N,C\) thẳng hàng.

Suy ra \(KH = HC\) và \(\frac{{KH}}{{HN}} = 3\). Do đó \(\frac{{NK}}{{NH}} = 4\).

Vì \(G\) là trọng tâm của tam giác \(SAB\) nên \(\frac{{GH}}{{GS}} = \frac{1}{2}\).

Áp dụng định lí Menelaus trong tam giác \(SKH\) với ba điểm \(P,G,N\) thẳng hàng, ta có \(\frac{{PS}}{{PK}} \cdot \frac{{NK}}{{NH}} \cdot \frac{{GH}}{{GS}} = 1\).

Thay các tỉ số đã biết ta được \(\frac{{PS}}{{PK}} = \frac{1}{2}\), suy ra \(\frac{{SK}}{{SP}} = 3\).

Áp dụng định lí Menelaus trong tam giác \(KNP\) với ba điểm \(S,G,H\) thẳng hàng, ta có \(\frac{{HN}}{{HK}} \cdot \frac{{SK}}{{SP}} \cdot \frac{{GP}}{{GN}} = 1\).

Từ đó suy ra \(\frac{{GP}}{{GN}} = 1\) hay \(GN = GP\). Vậy \(G\) là trung điểm của \(PN\).