SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 17
Baixar para ler offline
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 1
Phần 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1). CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỨNG MINH ĐƯỜNG THẲNG VUÔNG GÓC VỚI MẶT PHẲNG
* Phương pháp 1:
c¾t b
a;b (P)
d a;d b
a
d (P)


⊂⊂⊂⊂ ⇒⇒⇒⇒ ⊥⊥⊥⊥
⊥ ⊥⊥ ⊥⊥ ⊥⊥ ⊥ 
P
b
a
d
* Phương pháp 2:
d' (P)
d / /d'
d (P)

⇒⇒⇒⇒ ⊥⊥⊥⊥
⊥⊥⊥⊥ 
d'
P
d
* Phương pháp 3:
(P) (Q)
d (Q)
d (P),d
⊥ = ∆⊥ = ∆⊥ = ∆⊥ = ∆ 
⇒⇒⇒⇒ ⊥⊥⊥⊥
⊂ ⊥ ∆⊂ ⊥ ∆⊂ ⊥ ∆⊂ ⊥ ∆
∆
d
Q
P
* Phương pháp 4:
(P) (Q)
(P) (R) (R)
(Q) (R)
∩ = ∆∩ = ∆∩ = ∆∩ = ∆

⊥⊥⊥⊥ ⇒⇒⇒⇒ ∆ ⊥∆ ⊥∆ ⊥∆ ⊥
⊥⊥⊥⊥ 
R
Q
P
∆
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 2
2). PHƯƠNG PHÁP CHỨNG MINH ĐƯỜNG THẲNG VUÔNG GÓC VỚI ĐƯỜNG THẲNG
d (P)
d a
a (P)
⊥⊥⊥⊥ 
⇒⇒⇒⇒ ⊥⊥⊥⊥
⊂⊂⊂⊂  a
d
P
3). PHƯƠNG PHÁP CHỨNG MINH MẶT PHẲNG VUÔNG GÓC VỚI MẶT PHẲNG
d (P)
(P) (Q)
d (Q)
⊥⊥⊥⊥ 
⇒⇒⇒⇒ ⊥⊥⊥⊥
⊂⊂⊂⊂ 
Qd
P
4). XÁC ĐỊNH GÓC GIỮA HAI ĐƯỜNG THẲNG
a). Định nghĩa về góc giữa 2 đường thẳng cắt nhau.
Cho a b M∩ = khi đó ta có 4 góc tạo thành. Góc có số đo bé nhất được gọi là góc giữa 2
đường thẳng a và b. Ký hiệu: ( )a;b
Chú ý:
- Nếu ( ) 0
a b a;b 0≡ ⇒ =
- Nếu ( ) 0
a b a;b 90⊥ ⇒ =
Nếu gọi ( )a;bα = thì 0 0
0 90 0 c 1os≤ α ≤ ⇒ < α ≤
b). Các phương pháp xác định góc giữa hai đường thẳng chéo nhau
* Phương pháp 1: Để xác định góc giữa 2 đường thẳng chéo nhau a và b ta làm như sau:
- Kẻ a '/ /a,b'/ /b sao cho a ' b' M∩ = . Khi đó ( ) ( )a;b a ';b'α = =
b
a
α
M
b'
a'
α
M
b
a
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 3
* Phương pháp 2: Để xác định góc giữa 2 đường thẳng chéo nhau a và b ta làm như sau:
- Từ 1 điểm M bất kỳ trên a ta kẻ đường thẳng b'/ /b . Khi đó ( ) ( )a;b a;b'α = =
b
α
M
b'
a
5). CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH GÓC GIỮA HAI MẶT PHẲNG
* Phương pháp 1: Giả sử ( ) ( )P Q∩ = ∆ , trong (P) dựng a ⊥ ∆ tại M, trong (Q) dựng b ⊥ ∆ tại M.
Khi đó ta có ( ) ( )( ) ( )P ; Q a;b=
M
∆
a
b
(P)
(Q)
α
* Phương pháp 2: Nếu a (P),b (Q)⊥ ⊥ thì ( ) ( )( ) ( )P ; Q a;b=
α
M
∆
a b
(P)
(Q)
α
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 4
* Phương pháp 3: Nếu ABC∆ là hình chiếu của SBC∆ , khi đó α là góc tạo bởi mặt phẳng (SBC)
với mặt phẳng (ABC) được xác định bởi công thức ABC
SBC
S
c
S
os ∆
∆
α = (công thức hình chiếu diện tích)
α
C
B
A
S
6). CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH TỪ 1 ĐIỂM ĐẾN MẶT PHẲNG
a). Định nghĩa: Cho mặt phẳng (P) và điểm M (P)∉ . Khi đó ( )
HM (P)
d M;(P) MH
H (P)
⊥
= ⇔ 
∈
(P)
H
M
b). Các phương pháp xác định khoảng cách từ 1 điểm đến mặt phẳng
* Phương pháp 1: Để xác định khoảng cách từ điểm M đến (P) ta làm như sau:
- Tìm ra mặt phẳng (Q) chứa M và (Q) (P)⊥ = ∆ .
- Kẻ MH ⊥ ∆ tại H. Khi đó ( )d M;(P) MH=
∆
(Q)
(P)
H
M
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 5
* Phương pháp 2: Để xác định khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (ABC) ta có thể tính thông
qua thể tích khối chóp M.ABC như sau: M.ABC
M.ABC ABC
ABC
3.V1
V .d(M;(ABC)).S d(M;(ABC))
3 S
∆
∆
= ⇒ =
C
B
A
M
c). Một số lưu ý khi tính khoảng cách từ 1 điểm đến mặt phẳng
* Lưu ý 1: Nếu MN / /(P) thì ( ) ( )d M;(P) d N;(P)=
NM
(P)
* Lưu ý 2: Nếu tia MN cắt (P) tại A thì
( )
( )
d M;(P) MA
d N;(P) NA
=
(P)
A
N
M
* Lưu ý 3: Ngoài 2 phương pháp tính khoảng cách từ 1 điểm M đến mặt phẳng (P) đã trình bày ở
trên thì phương pháp phổ biến nhất để tính khoảng cách từ 1 điểm M đến mặt phẳng (P) ta thường
thông qua khoảng cách từ chân đường vuông góc nào đó đến mặt phẳng cần tính theo mô hình mẫu
sau đây:
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 6
∆
(P)
K
H
S
M
- Xây dựng 1 mặt phẳng chứa M và vuông góc (P) bằng cách: từ M kẻ MH ⊥ ∆ tại H
( )SAM (P)⇒ ⊥ theo giao tuyến SM.
- Kẻ MK SM⊥ tại K ( ) ( )( )MK P d M; P MK⇒ ⊥ ⇒ =
7). PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH GIỮA 2 ĐƯỜNG THẲNG CHÉO NHAU
a). Định nghĩa đoạn vuông góc chung của 2 đường thẳng chéo nhau.
MN được gọi là ĐOẠN vuông góc chung của 2 đường thẳng chéo nhau 1∆ và 2∆
1
2
1 2
MN
MN
M , N
⊥ ∆

⇔ ⊥ ∆
 ∈∆ ∈∆
N
M
∆2
∆1
b). Định nghĩa khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau.
- Khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau d và d’ chính là độ dài đoạn vuông góc chung.
- Ký hiệu ( )1 2d ; MN∆ ∆ =
c). Phương pháp xác định khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau.
Để tính khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau 1∆ và 2∆ , trước hết ta phải tìm ra mặt
phẳng (P) chứa 1 trong 2 đường thẳng, không mất tính tổng quát ta giả sử (P) chứa 2∆ . Khi đó, bài
toán tính khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau 1∆ và 2∆ ta đưa về 1 trong 2 trường hợp sau
đây:
* Trường hợp 1: 1 (P)∆ ⊥ tại M, khi đó ta dựng 2MN ⊥ ∆ tại N ⇒ MN là đoạn vuông góc
chung của 1∆ và 2∆ ( )1 2d ; MN⇒ ∆ ∆ = (Trường hợp này thường mặt phẳng (P) đã cho sẵn)
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 7
P N
M
∆2
∆1
* Trường hợp 2: 1 / /(P)∆ , khi đó khoảng cách giữa 2 đường thẳng 1∆ và 2∆ sẽ bằng
khoảng cách từ 1 điểm M bất kỳ trên 1∆ đến mặt phẳng (P) ( ) ( )( )1 2d ; d M; P MH⇒ ∆ ∆ = = (Trường
hợp này thường mặt phẳng (P) chưa cho sẵn mà phải tự xây dựng)
H
M
∆2
∆1
P
8). PHƯƠNG PHÁP TÍNH THỂ TÍCH CỦA KHỐI ĐA DIỆN
a). Thể tích của khối chóp (khối tứ diện): V =
1
3
. (diện tích đáy) . (đường cao)
b). Thể tích của khối lăng trụ (khối hình hộp): V = (diện tích đáy) . (đường cao)
c). Công thức tỉ số thể tích (công thức SIMSON)
Cho hình chóp S.ABC, trên SA, SB, SC lần lượt lấy các điểm A’, B’, C’ khi đó ta có:
S.A'B'C'
S.ABC
V SA' SB' SC'
. .
V SA SB SC
=
C
C'
B
B'
A
A'
S
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 8
* Lưu ý: Các tính chất của hình chóp đều
- Đáy là đa giác đều (tam giác đều, hình vuông, …)
- Chân đường cao trùng với tâm của đa giác đáy.
- Góc giữa các cạnh bên và mặt đáy bằng nhau.
- Góc giữa các mặt bên và mặt đáy bằng nhau.
- Tất cả các cạnh bên bằng nhau
9). PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TÂM CỦA MẶT CẦU NGOẠI TIẾP HÌNH CHÓP - LĂNG TRỤ
a). Phương pháp chung:
- Tâm của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp là giao điểm của trục đường tròn ngoại tiếp đa giác đáy với
mặt phẳng trung trực của cạnh bên.
- Tâm đường mặt cầu ngoại tiếp hình lăng trụ đứng là trung điểm của đoạn thẳng nối tâm 2 đáy của
lăng trụ đó.
I
C'
B'
A'
C
B
A
O2
O1
b). Các trường hợp thường gặp
* Trường hợp 1: Hình chóp có các đỉnh cùng nhìn một cạnh dưới 1 góc vuông.
- Nếu hình chóp S.ABCD có 0
SAC SDC SBC 90= = = thì tâm I của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp
S.ABCD là trung điểm SC, bán kính
SC
R
2
= .
I
D
C
BA
S
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 9
* Trường hợp 2: Hình chóp có các cạnh bên bằng nhau.
- Nếu hình chóp S.ABC có SA SB SC= = thì tâm I của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC được
xác định như sau:
∆
C
BA
S
d
H
I
O
* Trường hợp 3: Hình chóp có cạnh bên vuông góc với đáy.
- Nếu hình chóp S.ABC có SA (ABC)⊥ thì tâm I của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC được
xác định như sau:
C
∆
B
A
S
d
H
I
O
* Trường hợp 4: Hình chóp có mặt bên vuông góc với đáy.
- Nếu hình chóp S.ABC có (SAB) (ABC)⊥ thì tâm I của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC được
xác định như sau:
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 10
d2
O2
B
A
S
d1
C
I
O1
* Trường hợp 5: Hình chóp có đáy là nửa lục giác đều.
- Nếu hình chóp S.ABCD có (ABCD) là nửa lục giác đều thì tâm I của mặt cầu ngoại tiếp hình
chóp S.ABCD được xác định như sau:
O
H
I
D
CB
A
S
* Trường hợp 6: Hình chóp có đáy là tứ giác có tổng 2 góc đối diện bằng 0
90 .
- Nếu hình chóp S.ABCD có 0
ABC ABD 90+ = thì tâm I của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD
được xác định như sau:
H
I
O
D
C
B
A
S
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 11
Phần 2: BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thang vuông tại A và B, AB a= , BC a 2= ,
a 2
AD
2
= , hai đường chéo AC và BD vuông góc với nhau, SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Góc
tạo bởi mặt phẳng (SBC) và mặt đáy bằng 0
45 , M là trung điểm SC. Tính thể tích của khối chóp
M.BCD và khoảng cách giữa 2 đường thẳng SC và BD theo a.
Phân tích và hướng dẫn
a 2
450
a 2
2
a
a
C
D
K
M
H
I
B
A
S
* Ý 1: tính thể tích của khối chóp M.BCD
Để tính được thể tích của khối chóp, điểm quan trọng là phải xác định được đường cao
+ Gọi H là trung điểm AC ⇒ MH là đường trung bình của SAC∆
( )MH / /SA MH ABCD⇒ ⇒ ⊥ ⇒ MH là đường cao của khối chóp M.BCD
⇒ thể tích khối chóp M.BCD là BCD
1
V .MH.S
3
∆=
+ Ta có
SA a
MH
2 2
= = , ( )2 2
BCD
1 1
S .DB.CI . AB AD . AC AI
2 2
∆ = = + −
( )2 2 2 2
BCD
1
S . AB AD . AB BC AI
2
∆⇒ = + + − , mà 2 2 2
1 1 1 a
AI
AI AB AD 3
= + ⇒ =
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 12
2 3
BCD
a a
S V
2 6 2
∆⇒ = ⇒ = (đvtt)
* Ý 2: tính khoảng cách giữa 2 đường thẳng SC và BD
+ Ta thấy ngay mặt phẳng (SAC) chứa SC và vuông góc với BD (do BD AC,BD SA⊥ ⊥ ), vì vậy để
tính khoảng cách từ SC đến BD ta nhớ lại mô hình quen thuộc sau
D
B
I
K
(SAC)
C
S
+ Như vậy ta kẻ IK SC⊥ tại K IK⇒ là đoạn vuông góc chung của SC và BD ⇒ IK là khoảng
cách cần tìm
+ Ta có
2a
IK IC IK a3IKC SAC IK
SA SC a 2a 3
∆ ∆ ⇒ = ⇔ = ⇔ =δδδδ
* Nhận xét : ý 2 của câu 7 này có thể làm bằng phương pháp cài tọa độ với việc chọn gốc tọa độ O
tại A, B ,D Oy,S OzOx∈ ∈ ∈ , từ đó ta dễ dàng tìm được ( )A 0;0;0 , ( )B a;0;0 , ( )C a;a 2;0 ,
a 2
D 0; ;0
2
 
  
 
, ( )S 0;0;a .
P
C
S
DB
Gọi (P) là mặt phẳng chứa SC và (P) song song với BD ⇒ (P) qua S và có vec tơ pháp tuyến là
2 2
2a 2 3a 2
n SC;BD ;a ;
2 2
 
 = =     
 
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 13
⇒ (P) có phương trình 2x 2y 3 2z 3 2a 0+ + − = ( ) ( )
a
d BD,SC d B,(P)
3
⇒ = = (các bạn tự tính
toán để kiểm tra lại đáp số nhé)
Bài 2: Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác đều cạnh a, SA vuông góc với mặt đáy, SA a 3= .
Gọi M, N là các trung điểm của SB, SC. Tính thể tích khối chóp ABCNM và khoảng cách từ điểm
C đến mặt phẳng (SAB).
Phân tích và hướng dẫn
S
H
N
K
M
A
FI
B
C
* Ý 1: tính thể tích khối chóp ABCNM
Để tính được thể tích khối chóp ABCNM ta cần xác định đường cao, thật vậy:
+ Gọi I là trung điểm BC, ta có
BC AI
BC (SAI);BC (SBC) (SBC) (SAI)
BC SA
⊥ 
⇒ ⊥ ⊂ ⇒ ⊥
⊥ 
theo giao
tuyến SI.
+ Do đó, trong mặt phẳng (SAI), kẻ AH SI⊥ tại H AH (SBC)⇒ ⊥ , vậy AH là đường cao của khối
chóp ABCNM ABCNM BCNM
1
V AH.S
3
⇒ =
+ Ta có
( )
2 22 2 2 2
1 1 1 1 1 5 3
AH a
AH AI 3a 5a 3 a 3
1
AS
= + = + = ⇒ =
 
 
 
+ Gọi
2
BCNM
a a 15
a .
(BC NM).IK 3a 152 4
K SI MN S
2 2 16
 
+ +  = ∩ ⇒ = = =
3
ABCNM
3a
V
16
⇒ =
* Ý 2: tính khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng (SAB)
+ Gọi F là trung điểm của AB, ta có ( )
CF AB a 3
CF (SAB) CF d C;(SAB)
CF SA 2
⊥ 
⇒ ⊥ ⇒ = =
⊥ 
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 14
Bài 3: Cho lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác đều cạnh a, M là trung điểm AA’, góc
tạo bởi mặt phẳng (BMC’) và (ABC) bằng 0
60 . Tính theo a thể tích của lăng trụ đứng
ABC.A’B’C’ và khoảng cách từ AB đến MC’.
Phân tích và hướng dẫn
K
600
a
M
A'
B'
C'
D
H
C
a
E
a
B
A
I
* Ý 1: tính thể tích của lăng trụ đứng ABC.A’B’C’
Trước hết ta cần lập luận để xác định được góc tạo bởi mặt phẳng (BMC’) và (ABC)
+ Gọi I AC MC'= ∩ , do
IA MA 1
AM / /CC'
IC CC' 2
⇒ = = ⇒ A là trung điểm của IC.
+ IBC∆ có A là trung điểm của IC và
1
BA .IC
2
= IBC⇒ ∆ vuông tại B BC BI⇒ ⊥ , mà
BI C'C BI (C'CB) BI C'B⊥ ⇒ ⊥ ⇒ ⊥ ⇒ góc tạo bởi mặt phẳng (BMC’) và (ABC) là góc tạo bởi 2
đường thẳng C’B và CB 0
C'BC 60⇒ = .
+ Ta có thể tích của lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ là ABCV C'C.S∆=
+ Xét C'BC∆ có 0 C'C
tan 60 C'C a 3
BC
= ⇒ = , ABC∆ đều cạnh a
2
ABC
a 3
S
4
∆⇒ =
3
ABC
3a
V C'C.S
4
∆⇒ = = (đvtt)
* Ý 2: tính khoảng cách từ AB đến MC’
+ Để tính khoảng cách từ AB đến MC’ ta sẽ xây dựng mặt phẳng chứa AB và song song với MC’
bằng cách : gọi D là trung điểm của C’C AM / /C'D,AM C'D AMC'D⇒ = ⇒ là hình bình hành
MC'/ /AD MC'/ /(ABD) d(AB,MC') d(MC',(ABD))⇒ ⇒ ⇒ =
+ Ta có d(MC',(ABD)) d(C',(ABD))=
+ Nhận thấy nếu gọi E là trung điểm AB thì AB (DCE)⇒ ⊥ (do AB CE,AB DC⊥ ⊥ )
(ABD) (DCE)⇒ ⊥ theo giao tuyến ED
⇒ kẻ C'K ED⊥ tại K C'K (ABD) C'H d(C',(ABD))⇒ ⊥ ⇒ =
+ Mặt khác do D là trung điểm CC’ nên d(C,(ABD)) d(C',(ABD))⇒ =
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 15
C'
C
KH
(ABD)
⇒ kẻ CH ED⊥ tại H CH (ABD) CH d(C,(ABD))⇒ ⊥ ⇒ =
+ Xét ECD∆ vuông tại C, đường cao CH 2 22 2 2
1 1 1 1 1 3
CH a
3a 3aCH CD CE 8
4 4
⇒ = + = + ⇒ =
Vậy khoảng cách từ AB đến MC’ là
3
a
8
Chú ý: Ý 2 của câu 7 có thể làm bằng phương pháp cài tọa độ với việc chọn B làm gốc tọa độ,
I Ox,C Oy,B' Oz∈ ∈ ∈ , khi đó ta dễ dạng có được ( )B 0;0;0 , ( )I a 3;0;0 , ( )C 0;a;0 ,
a 3 a
A ; ;0
2 2
 
  
 
,
( )C' 0;a;a 3 ,
a 3 a a 3
M ; ;
2 2 2
 
  
 
, a 0>
+ Gọi (P) là mặt phẳng chứa AB và song song với MC’, khi đó (P) qua ( )B 0;0;0 và có vec tơ pháp
tuyến là
2 2 2
a 3 3a a 3
n C'M;BA ; ;
4 4 2
 
 = = −    
 
( ) ( ) ( )
2 2 2
a 3 3a a 3
(P) : x 0 y 0 z 0 0 x 3y 2z 0
4 4 2
⇒ − − − + − = ⇔ − + =
P
B
A
MC'
( ) ( )
( )
2
2 2
0 3a 2a 3 3
d MC',AB d C',(P) a
8
1 3 2
− +
⇒ = = =
+ − +
Bài 4: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, mặt bên (SAD) là tam giác vuông
cân tại S, hình chiếu vuông góc của S lên (ABCD) là điểm H thuộc AD sao cho HA 3.HD= . Gọi M
là trung điểm của AB, biết SA 2 3a= và đường thẳng SC tạo với đáy một góc 0
30 . Tính theo a thể
tích khối chóp S.ABCD và khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (SBC).
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 16
Phân tích và hướng dẫn
D 300
2 3a
M
K
B
A
H
C
I
S
* Ý 1: tính thể tích khối chóp S.ABCD
+ Do hình chiếu vuông góc của S lên (ABCD) là điểm H thuộc AD nên SH là đường cao của khối
chóp S.ABCD S.ABCD ABCD
1
V .SH.S
3
⇒ =
+ SAD∆ vuông tại S, đường cao SH
( )
2
2 3
SA AH.AD 2 3a AD.AD AD 4a AH 4a,HD a
4
⇒ = ⇔ = ⇔ = ⇒ = =
2
SH HA.HD 3a.a SH a 3⇒ = = ⇔ =
+ SHC∆ vuông tại H, 0
SCH 30 SC 2.SH 2a 3 HC 3a= ⇒ = = ⇒ =
2 2 2
ABCDDC HC HD 2 2a S AD.DC 8 2a⇒ = − = ⇒ = =
Vậy thể tích khối chóp S.ABCD là
3
S.ABCD ABCD
1 8 6a
V .SH.S
3 3
= = (đvtt)
* Ý 2: tính khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (SBC).
Vẫn theo mạch suy luận quen thuộc đó là tính khoảng cách từ 1 M điểm đến 1 mặt phẳng (SBC) ta
đưa về khoảng cách từ chân đường vuông góc H đến mặt phẳng (SBC).
+ Ta có M là trung điểm AB nên ( )( ) ( )( )1
d M, SBC d A, SBC
2
=
(SBC)
B
M
A
Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016
Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 17
+ Mặt khác ta lại có ( )( ) ( )( )AH / /(SBC) d A, SBC d H, SBC⇒ =
HA
(SBC)
+ Kẻ HK BC⊥ tại K, mà ( ) ( )BC SH BC (SHK) SBC SHK⊥ ⇒ ⊥ ⇒ ⊥ theo giao tuyến SK ⇒ kẻ
HI SK⊥ tại I ( ) ( )( )HI SBC d H, SBC HI⇒ ⊥ ⇒ =
+ SHK∆ vuông tại H, đường cao HI 2 2 2
1 1 1 2a 66
HI
HI SH HK 11
⇒ = + ⇒ = (chú ý HK DC= ). Vậy
khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (SBC) là
a 66
11
(CÒN NỮA)

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Cac dang bt the tich
Cac dang bt the tichCac dang bt the tich
Cac dang bt the tich
trongphuckhtn
 
Bài tập trụ nón cầu truonghocso.com
Bài tập trụ nón cầu   truonghocso.comBài tập trụ nón cầu   truonghocso.com
Bài tập trụ nón cầu truonghocso.com
Thế Giới Tinh Hoa
 
Luyen thi oxyz hinh 12
Luyen thi oxyz hinh 12Luyen thi oxyz hinh 12
Luyen thi oxyz hinh 12
phongmathbmt
 
Bai dabttl quan_he_vuong_goc_no_restriction
Bai dabttl quan_he_vuong_goc_no_restrictionBai dabttl quan_he_vuong_goc_no_restriction
Bai dabttl quan_he_vuong_goc_no_restriction
Ngoc Diep Ngocdiep
 
Tuyen tap hinh khong gian trong cac de thi thu
Tuyen tap hinh khong gian trong cac de thi thuTuyen tap hinh khong gian trong cac de thi thu
Tuyen tap hinh khong gian trong cac de thi thu
ndphuc910
 
Chuyên ð hình không gian c ði_n
Chuyên ð  hình không gian c  ði_nChuyên ð  hình không gian c  ði_n
Chuyên ð hình không gian c ði_n
chanpn
 

Mais procurados (20)

CHUYÊN ĐỀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC - CHƯƠNG 3 HÌNH HỌC 11 (THẦYHOÀNG THÁI VIỆT)
CHUYÊN ĐỀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC - CHƯƠNG 3 HÌNH HỌC 11 (THẦYHOÀNG THÁI VIỆT)CHUYÊN ĐỀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC - CHƯƠNG 3 HÌNH HỌC 11 (THẦYHOÀNG THÁI VIỆT)
CHUYÊN ĐỀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC - CHƯƠNG 3 HÌNH HỌC 11 (THẦYHOÀNG THÁI VIỆT)
 
Sáng kiến kinh nghiệm giải Hình học không gian bằng phương pháp tọa độ
Sáng kiến kinh nghiệm giải Hình học không gian bằng phương pháp tọa độSáng kiến kinh nghiệm giải Hình học không gian bằng phương pháp tọa độ
Sáng kiến kinh nghiệm giải Hình học không gian bằng phương pháp tọa độ
 
600 câu trắc nghiệm thể tích khối đa diện, mặt nón, mặt cầu, mặt trụ
600 câu trắc nghiệm thể tích khối đa diện, mặt nón, mặt cầu, mặt trụ600 câu trắc nghiệm thể tích khối đa diện, mặt nón, mặt cầu, mặt trụ
600 câu trắc nghiệm thể tích khối đa diện, mặt nón, mặt cầu, mặt trụ
 
Cac dang bt the tich
Cac dang bt the tichCac dang bt the tich
Cac dang bt the tich
 
Bai tap-ve-khoang-cach-trong-hinh-hoc-khong-gian-cuc-hay
Bai tap-ve-khoang-cach-trong-hinh-hoc-khong-gian-cuc-hayBai tap-ve-khoang-cach-trong-hinh-hoc-khong-gian-cuc-hay
Bai tap-ve-khoang-cach-trong-hinh-hoc-khong-gian-cuc-hay
 
Bài tập trụ nón cầu truonghocso.com
Bài tập trụ nón cầu   truonghocso.comBài tập trụ nón cầu   truonghocso.com
Bài tập trụ nón cầu truonghocso.com
 
chuyen de hinh hoc khong gian 11 co loi giai - bien soan cong phu - hay
chuyen de hinh hoc khong gian 11 co loi giai - bien soan cong phu - haychuyen de hinh hoc khong gian 11 co loi giai - bien soan cong phu - hay
chuyen de hinh hoc khong gian 11 co loi giai - bien soan cong phu - hay
 
Phuong phap-tim-cac-loai-khoang-cach-trong-hinh-hoc-khong-gian
Phuong phap-tim-cac-loai-khoang-cach-trong-hinh-hoc-khong-gianPhuong phap-tim-cac-loai-khoang-cach-trong-hinh-hoc-khong-gian
Phuong phap-tim-cac-loai-khoang-cach-trong-hinh-hoc-khong-gian
 
Chuyen de hinh hoc khong gian
Chuyen de hinh hoc khong gianChuyen de hinh hoc khong gian
Chuyen de hinh hoc khong gian
 
Luyen thi oxyz hinh 12
Luyen thi oxyz hinh 12Luyen thi oxyz hinh 12
Luyen thi oxyz hinh 12
 
Bai dabttl quan_he_vuong_goc_no_restriction
Bai dabttl quan_he_vuong_goc_no_restrictionBai dabttl quan_he_vuong_goc_no_restriction
Bai dabttl quan_he_vuong_goc_no_restriction
 
các bài toán hình học lớp 9 có lời giải
các bài toán hình học lớp 9 có lời giảicác bài toán hình học lớp 9 có lời giải
các bài toán hình học lớp 9 có lời giải
 
[Phần 1] Tuyển tập các bài hình giải tích phẳng Oxy trong đề thi thử ĐH (2013...
[Phần 1] Tuyển tập các bài hình giải tích phẳng Oxy trong đề thi thử ĐH (2013...[Phần 1] Tuyển tập các bài hình giải tích phẳng Oxy trong đề thi thử ĐH (2013...
[Phần 1] Tuyển tập các bài hình giải tích phẳng Oxy trong đề thi thử ĐH (2013...
 
Kho bài tập hình không gian
Kho bài tập hình không gianKho bài tập hình không gian
Kho bài tập hình không gian
 
Tuyen tap hinh khong gian trong cac de thi thu
Tuyen tap hinh khong gian trong cac de thi thuTuyen tap hinh khong gian trong cac de thi thu
Tuyen tap hinh khong gian trong cac de thi thu
 
Tuyển tập các bài Toán Hình học lớp 9 ôn thi vào 10
Tuyển tập các bài Toán Hình học lớp 9 ôn thi vào 10Tuyển tập các bài Toán Hình học lớp 9 ôn thi vào 10
Tuyển tập các bài Toán Hình học lớp 9 ôn thi vào 10
 
Cac bai toan ve mat cau
Cac bai toan ve mat cauCac bai toan ve mat cau
Cac bai toan ve mat cau
 
Hình học không gian tọa độ
Hình học không gian tọa độHình học không gian tọa độ
Hình học không gian tọa độ
 
Chuyên ð hình không gian c ði_n
Chuyên ð  hình không gian c  ði_nChuyên ð  hình không gian c  ði_n
Chuyên ð hình không gian c ði_n
 
100 câu hỏi trắc nghiệm thể tích khối đa diện có đáp án - iHoc.me
100 câu hỏi trắc nghiệm thể tích khối đa diện có đáp án - iHoc.me100 câu hỏi trắc nghiệm thể tích khối đa diện có đáp án - iHoc.me
100 câu hỏi trắc nghiệm thể tích khối đa diện có đáp án - iHoc.me
 

Destaque

Student Care Presentation
Student Care PresentationStudent Care Presentation
Student Care Presentation
Jaime Butler
 
Все Шоферыпрезентация приложения
Все Шоферыпрезентация приложенияВсе Шоферыпрезентация приложения
Все Шоферыпрезентация приложения
a_g_v
 
Gebruikersvergoeding
GebruikersvergoedingGebruikersvergoeding
Gebruikersvergoeding
Gagan Singh
 
Mobile App Development askonlinesolutions
Mobile App Development askonlinesolutionsMobile App Development askonlinesolutions
Mobile App Development askonlinesolutions
ASk Online Solutions
 

Destaque (11)

Feresin Catina and Agostini Tiziano (2007)
Feresin Catina and Agostini Tiziano (2007)Feresin Catina and Agostini Tiziano (2007)
Feresin Catina and Agostini Tiziano (2007)
 
Student Care Presentation
Student Care PresentationStudent Care Presentation
Student Care Presentation
 
Climate Report Submission - QLD Government
Climate Report Submission - QLD GovernmentClimate Report Submission - QLD Government
Climate Report Submission - QLD Government
 
Artikle 1-14
Artikle 1-14Artikle 1-14
Artikle 1-14
 
Balcom Agency's Association of Fundraising Professionals Presentation
Balcom Agency's Association of Fundraising Professionals PresentationBalcom Agency's Association of Fundraising Professionals Presentation
Balcom Agency's Association of Fundraising Professionals Presentation
 
Все Шоферыпрезентация приложения
Все Шоферыпрезентация приложенияВсе Шоферыпрезентация приложения
Все Шоферыпрезентация приложения
 
Physical layer
Physical layerPhysical layer
Physical layer
 
Gebruikersvergoeding
GebruikersvergoedingGebruikersvergoeding
Gebruikersvergoeding
 
ICTFKIPUNSRI_SUWANTO
ICTFKIPUNSRI_SUWANTOICTFKIPUNSRI_SUWANTO
ICTFKIPUNSRI_SUWANTO
 
Olivet university
Olivet universityOlivet university
Olivet university
 
Mobile App Development askonlinesolutions
Mobile App Development askonlinesolutionsMobile App Development askonlinesolutions
Mobile App Development askonlinesolutions
 

Semelhante a Chinh phục hình học không gian thầy biển - ver 2016

The tich-khoi-da-dien-hv phien-www.mathvn.com
The tich-khoi-da-dien-hv phien-www.mathvn.comThe tich-khoi-da-dien-hv phien-www.mathvn.com
The tich-khoi-da-dien-hv phien-www.mathvn.com
smile258
 
110 bài hình học về phương trình đường thẳng
110 bài hình học về phương trình đường thẳng 110 bài hình học về phương trình đường thẳng
110 bài hình học về phương trình đường thẳng
Hades0510
 
Toan pt.de028.2011
Toan pt.de028.2011Toan pt.de028.2011
Toan pt.de028.2011
BẢO Hí
 
Chuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳng
Chuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳngChuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳng
Chuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳng
phamchidac
 
Chuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳng
Chuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳngChuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳng
Chuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳng
phamchidac
 
7 van-de-ve-phuong-phap-toa-do-trong-khong-gian
7 van-de-ve-phuong-phap-toa-do-trong-khong-gian7 van-de-ve-phuong-phap-toa-do-trong-khong-gian
7 van-de-ve-phuong-phap-toa-do-trong-khong-gian
Cong Thanh Nguyen
 
Chuyen de-9-hinh-hoc-phang
Chuyen de-9-hinh-hoc-phangChuyen de-9-hinh-hoc-phang
Chuyen de-9-hinh-hoc-phang
gadaubac2003
 
Phương trình đường thẳng trong không gian
Phương trình đường thẳng trong không gianPhương trình đường thẳng trong không gian
Phương trình đường thẳng trong không gian
Nguyễn Đông
 
[Phongmath]hh phang oxy
[Phongmath]hh phang oxy[Phongmath]hh phang oxy
[Phongmath]hh phang oxy
phongmathbmt
 

Semelhante a Chinh phục hình học không gian thầy biển - ver 2016 (20)

The tich-khoi-da-dien-hv phien-www.mathvn.com
The tich-khoi-da-dien-hv phien-www.mathvn.comThe tich-khoi-da-dien-hv phien-www.mathvn.com
The tich-khoi-da-dien-hv phien-www.mathvn.com
 
Nho 27 33
Nho 27 33Nho 27 33
Nho 27 33
 
CHUYÊN ĐỀ :TỌA ĐỘ PHẲNG - PHƯƠNG PHÁP VECTƠ
CHUYÊN ĐỀ :TỌA ĐỘ PHẲNG - PHƯƠNG PHÁP VECTƠCHUYÊN ĐỀ :TỌA ĐỘ PHẲNG - PHƯƠNG PHÁP VECTƠ
CHUYÊN ĐỀ :TỌA ĐỘ PHẲNG - PHƯƠNG PHÁP VECTƠ
 
Chuyên đề 3. hhkg góc trong không gian - đáp án
Chuyên đề 3. hhkg   góc trong không gian - đáp ánChuyên đề 3. hhkg   góc trong không gian - đáp án
Chuyên đề 3. hhkg góc trong không gian - đáp án
 
110 bài hình học về phương trình đường thẳng
110 bài hình học về phương trình đường thẳng 110 bài hình học về phương trình đường thẳng
110 bài hình học về phương trình đường thẳng
 
Untitled 2
Untitled 2Untitled 2
Untitled 2
 
Toan pt.de028.2011
Toan pt.de028.2011Toan pt.de028.2011
Toan pt.de028.2011
 
Hinh chuong3
Hinh chuong3Hinh chuong3
Hinh chuong3
 
Chuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳng
Chuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳngChuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳng
Chuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳng
 
Hinh chuong3
Hinh chuong3Hinh chuong3
Hinh chuong3
 
Chuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳng
Chuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳngChuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳng
Chuyên đề 3 phương pháp toạ độ trong mặt phẳng
 
7 van-de-ve-phuong-phap-toa-do-trong-khong-gian
7 van-de-ve-phuong-phap-toa-do-trong-khong-gian7 van-de-ve-phuong-phap-toa-do-trong-khong-gian
7 van-de-ve-phuong-phap-toa-do-trong-khong-gian
 
100 Bài tập Hình học phẳng Oxy từ các trường danh tiếng - Megabook.vn
100 Bài tập Hình học phẳng Oxy từ các trường danh tiếng - Megabook.vn100 Bài tập Hình học phẳng Oxy từ các trường danh tiếng - Megabook.vn
100 Bài tập Hình học phẳng Oxy từ các trường danh tiếng - Megabook.vn
 
Ôn Thi Đại Học 2015 (Tọa độ mặt phẳng)
Ôn Thi Đại Học 2015 (Tọa độ mặt phẳng)Ôn Thi Đại Học 2015 (Tọa độ mặt phẳng)
Ôn Thi Đại Học 2015 (Tọa độ mặt phẳng)
 
Chuyen de-9-hinh-hoc-phang
Chuyen de-9-hinh-hoc-phangChuyen de-9-hinh-hoc-phang
Chuyen de-9-hinh-hoc-phang
 
Phương trình đường thẳng trong không gian
Phương trình đường thẳng trong không gianPhương trình đường thẳng trong không gian
Phương trình đường thẳng trong không gian
 
Cực trị hình học cực hay nè,,,
Cực trị hình học cực hay nè,,,Cực trị hình học cực hay nè,,,
Cực trị hình học cực hay nè,,,
 
The tich khoi da dien VDVDC
The tich khoi da dien   VDVDCThe tich khoi da dien   VDVDC
The tich khoi da dien VDVDC
 
Hình oxy
Hình oxyHình oxy
Hình oxy
 
[Phongmath]hh phang oxy
[Phongmath]hh phang oxy[Phongmath]hh phang oxy
[Phongmath]hh phang oxy
 

Chinh phục hình học không gian thầy biển - ver 2016

  • 1. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 1 Phần 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1). CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỨNG MINH ĐƯỜNG THẲNG VUÔNG GÓC VỚI MẶT PHẲNG * Phương pháp 1: c¾t b a;b (P) d a;d b a d (P)   ⊂⊂⊂⊂ ⇒⇒⇒⇒ ⊥⊥⊥⊥ ⊥ ⊥⊥ ⊥⊥ ⊥⊥ ⊥  P b a d * Phương pháp 2: d' (P) d / /d' d (P)  ⇒⇒⇒⇒ ⊥⊥⊥⊥ ⊥⊥⊥⊥  d' P d * Phương pháp 3: (P) (Q) d (Q) d (P),d ⊥ = ∆⊥ = ∆⊥ = ∆⊥ = ∆  ⇒⇒⇒⇒ ⊥⊥⊥⊥ ⊂ ⊥ ∆⊂ ⊥ ∆⊂ ⊥ ∆⊂ ⊥ ∆ ∆ d Q P * Phương pháp 4: (P) (Q) (P) (R) (R) (Q) (R) ∩ = ∆∩ = ∆∩ = ∆∩ = ∆  ⊥⊥⊥⊥ ⇒⇒⇒⇒ ∆ ⊥∆ ⊥∆ ⊥∆ ⊥ ⊥⊥⊥⊥  R Q P ∆
  • 2. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 2 2). PHƯƠNG PHÁP CHỨNG MINH ĐƯỜNG THẲNG VUÔNG GÓC VỚI ĐƯỜNG THẲNG d (P) d a a (P) ⊥⊥⊥⊥  ⇒⇒⇒⇒ ⊥⊥⊥⊥ ⊂⊂⊂⊂  a d P 3). PHƯƠNG PHÁP CHỨNG MINH MẶT PHẲNG VUÔNG GÓC VỚI MẶT PHẲNG d (P) (P) (Q) d (Q) ⊥⊥⊥⊥  ⇒⇒⇒⇒ ⊥⊥⊥⊥ ⊂⊂⊂⊂  Qd P 4). XÁC ĐỊNH GÓC GIỮA HAI ĐƯỜNG THẲNG a). Định nghĩa về góc giữa 2 đường thẳng cắt nhau. Cho a b M∩ = khi đó ta có 4 góc tạo thành. Góc có số đo bé nhất được gọi là góc giữa 2 đường thẳng a và b. Ký hiệu: ( )a;b Chú ý: - Nếu ( ) 0 a b a;b 0≡ ⇒ = - Nếu ( ) 0 a b a;b 90⊥ ⇒ = Nếu gọi ( )a;bα = thì 0 0 0 90 0 c 1os≤ α ≤ ⇒ < α ≤ b). Các phương pháp xác định góc giữa hai đường thẳng chéo nhau * Phương pháp 1: Để xác định góc giữa 2 đường thẳng chéo nhau a và b ta làm như sau: - Kẻ a '/ /a,b'/ /b sao cho a ' b' M∩ = . Khi đó ( ) ( )a;b a ';b'α = = b a α M b' a' α M b a
  • 3. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 3 * Phương pháp 2: Để xác định góc giữa 2 đường thẳng chéo nhau a và b ta làm như sau: - Từ 1 điểm M bất kỳ trên a ta kẻ đường thẳng b'/ /b . Khi đó ( ) ( )a;b a;b'α = = b α M b' a 5). CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH GÓC GIỮA HAI MẶT PHẲNG * Phương pháp 1: Giả sử ( ) ( )P Q∩ = ∆ , trong (P) dựng a ⊥ ∆ tại M, trong (Q) dựng b ⊥ ∆ tại M. Khi đó ta có ( ) ( )( ) ( )P ; Q a;b= M ∆ a b (P) (Q) α * Phương pháp 2: Nếu a (P),b (Q)⊥ ⊥ thì ( ) ( )( ) ( )P ; Q a;b= α M ∆ a b (P) (Q) α
  • 4. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 4 * Phương pháp 3: Nếu ABC∆ là hình chiếu của SBC∆ , khi đó α là góc tạo bởi mặt phẳng (SBC) với mặt phẳng (ABC) được xác định bởi công thức ABC SBC S c S os ∆ ∆ α = (công thức hình chiếu diện tích) α C B A S 6). CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH TỪ 1 ĐIỂM ĐẾN MẶT PHẲNG a). Định nghĩa: Cho mặt phẳng (P) và điểm M (P)∉ . Khi đó ( ) HM (P) d M;(P) MH H (P) ⊥ = ⇔  ∈ (P) H M b). Các phương pháp xác định khoảng cách từ 1 điểm đến mặt phẳng * Phương pháp 1: Để xác định khoảng cách từ điểm M đến (P) ta làm như sau: - Tìm ra mặt phẳng (Q) chứa M và (Q) (P)⊥ = ∆ . - Kẻ MH ⊥ ∆ tại H. Khi đó ( )d M;(P) MH= ∆ (Q) (P) H M
  • 5. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 5 * Phương pháp 2: Để xác định khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (ABC) ta có thể tính thông qua thể tích khối chóp M.ABC như sau: M.ABC M.ABC ABC ABC 3.V1 V .d(M;(ABC)).S d(M;(ABC)) 3 S ∆ ∆ = ⇒ = C B A M c). Một số lưu ý khi tính khoảng cách từ 1 điểm đến mặt phẳng * Lưu ý 1: Nếu MN / /(P) thì ( ) ( )d M;(P) d N;(P)= NM (P) * Lưu ý 2: Nếu tia MN cắt (P) tại A thì ( ) ( ) d M;(P) MA d N;(P) NA = (P) A N M * Lưu ý 3: Ngoài 2 phương pháp tính khoảng cách từ 1 điểm M đến mặt phẳng (P) đã trình bày ở trên thì phương pháp phổ biến nhất để tính khoảng cách từ 1 điểm M đến mặt phẳng (P) ta thường thông qua khoảng cách từ chân đường vuông góc nào đó đến mặt phẳng cần tính theo mô hình mẫu sau đây:
  • 6. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 6 ∆ (P) K H S M - Xây dựng 1 mặt phẳng chứa M và vuông góc (P) bằng cách: từ M kẻ MH ⊥ ∆ tại H ( )SAM (P)⇒ ⊥ theo giao tuyến SM. - Kẻ MK SM⊥ tại K ( ) ( )( )MK P d M; P MK⇒ ⊥ ⇒ = 7). PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH GIỮA 2 ĐƯỜNG THẲNG CHÉO NHAU a). Định nghĩa đoạn vuông góc chung của 2 đường thẳng chéo nhau. MN được gọi là ĐOẠN vuông góc chung của 2 đường thẳng chéo nhau 1∆ và 2∆ 1 2 1 2 MN MN M , N ⊥ ∆  ⇔ ⊥ ∆  ∈∆ ∈∆ N M ∆2 ∆1 b). Định nghĩa khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau. - Khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau d và d’ chính là độ dài đoạn vuông góc chung. - Ký hiệu ( )1 2d ; MN∆ ∆ = c). Phương pháp xác định khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau. Để tính khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau 1∆ và 2∆ , trước hết ta phải tìm ra mặt phẳng (P) chứa 1 trong 2 đường thẳng, không mất tính tổng quát ta giả sử (P) chứa 2∆ . Khi đó, bài toán tính khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau 1∆ và 2∆ ta đưa về 1 trong 2 trường hợp sau đây: * Trường hợp 1: 1 (P)∆ ⊥ tại M, khi đó ta dựng 2MN ⊥ ∆ tại N ⇒ MN là đoạn vuông góc chung của 1∆ và 2∆ ( )1 2d ; MN⇒ ∆ ∆ = (Trường hợp này thường mặt phẳng (P) đã cho sẵn)
  • 7. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 7 P N M ∆2 ∆1 * Trường hợp 2: 1 / /(P)∆ , khi đó khoảng cách giữa 2 đường thẳng 1∆ và 2∆ sẽ bằng khoảng cách từ 1 điểm M bất kỳ trên 1∆ đến mặt phẳng (P) ( ) ( )( )1 2d ; d M; P MH⇒ ∆ ∆ = = (Trường hợp này thường mặt phẳng (P) chưa cho sẵn mà phải tự xây dựng) H M ∆2 ∆1 P 8). PHƯƠNG PHÁP TÍNH THỂ TÍCH CỦA KHỐI ĐA DIỆN a). Thể tích của khối chóp (khối tứ diện): V = 1 3 . (diện tích đáy) . (đường cao) b). Thể tích của khối lăng trụ (khối hình hộp): V = (diện tích đáy) . (đường cao) c). Công thức tỉ số thể tích (công thức SIMSON) Cho hình chóp S.ABC, trên SA, SB, SC lần lượt lấy các điểm A’, B’, C’ khi đó ta có: S.A'B'C' S.ABC V SA' SB' SC' . . V SA SB SC = C C' B B' A A' S
  • 8. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 8 * Lưu ý: Các tính chất của hình chóp đều - Đáy là đa giác đều (tam giác đều, hình vuông, …) - Chân đường cao trùng với tâm của đa giác đáy. - Góc giữa các cạnh bên và mặt đáy bằng nhau. - Góc giữa các mặt bên và mặt đáy bằng nhau. - Tất cả các cạnh bên bằng nhau 9). PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TÂM CỦA MẶT CẦU NGOẠI TIẾP HÌNH CHÓP - LĂNG TRỤ a). Phương pháp chung: - Tâm của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp là giao điểm của trục đường tròn ngoại tiếp đa giác đáy với mặt phẳng trung trực của cạnh bên. - Tâm đường mặt cầu ngoại tiếp hình lăng trụ đứng là trung điểm của đoạn thẳng nối tâm 2 đáy của lăng trụ đó. I C' B' A' C B A O2 O1 b). Các trường hợp thường gặp * Trường hợp 1: Hình chóp có các đỉnh cùng nhìn một cạnh dưới 1 góc vuông. - Nếu hình chóp S.ABCD có 0 SAC SDC SBC 90= = = thì tâm I của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD là trung điểm SC, bán kính SC R 2 = . I D C BA S
  • 9. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 9 * Trường hợp 2: Hình chóp có các cạnh bên bằng nhau. - Nếu hình chóp S.ABC có SA SB SC= = thì tâm I của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC được xác định như sau: ∆ C BA S d H I O * Trường hợp 3: Hình chóp có cạnh bên vuông góc với đáy. - Nếu hình chóp S.ABC có SA (ABC)⊥ thì tâm I của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC được xác định như sau: C ∆ B A S d H I O * Trường hợp 4: Hình chóp có mặt bên vuông góc với đáy. - Nếu hình chóp S.ABC có (SAB) (ABC)⊥ thì tâm I của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC được xác định như sau:
  • 10. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 10 d2 O2 B A S d1 C I O1 * Trường hợp 5: Hình chóp có đáy là nửa lục giác đều. - Nếu hình chóp S.ABCD có (ABCD) là nửa lục giác đều thì tâm I của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD được xác định như sau: O H I D CB A S * Trường hợp 6: Hình chóp có đáy là tứ giác có tổng 2 góc đối diện bằng 0 90 . - Nếu hình chóp S.ABCD có 0 ABC ABD 90+ = thì tâm I của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD được xác định như sau: H I O D C B A S
  • 11. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 11 Phần 2: BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thang vuông tại A và B, AB a= , BC a 2= , a 2 AD 2 = , hai đường chéo AC và BD vuông góc với nhau, SA vuông góc với mặt phẳng đáy. Góc tạo bởi mặt phẳng (SBC) và mặt đáy bằng 0 45 , M là trung điểm SC. Tính thể tích của khối chóp M.BCD và khoảng cách giữa 2 đường thẳng SC và BD theo a. Phân tích và hướng dẫn a 2 450 a 2 2 a a C D K M H I B A S * Ý 1: tính thể tích của khối chóp M.BCD Để tính được thể tích của khối chóp, điểm quan trọng là phải xác định được đường cao + Gọi H là trung điểm AC ⇒ MH là đường trung bình của SAC∆ ( )MH / /SA MH ABCD⇒ ⇒ ⊥ ⇒ MH là đường cao của khối chóp M.BCD ⇒ thể tích khối chóp M.BCD là BCD 1 V .MH.S 3 ∆= + Ta có SA a MH 2 2 = = , ( )2 2 BCD 1 1 S .DB.CI . AB AD . AC AI 2 2 ∆ = = + − ( )2 2 2 2 BCD 1 S . AB AD . AB BC AI 2 ∆⇒ = + + − , mà 2 2 2 1 1 1 a AI AI AB AD 3 = + ⇒ =
  • 12. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 12 2 3 BCD a a S V 2 6 2 ∆⇒ = ⇒ = (đvtt) * Ý 2: tính khoảng cách giữa 2 đường thẳng SC và BD + Ta thấy ngay mặt phẳng (SAC) chứa SC và vuông góc với BD (do BD AC,BD SA⊥ ⊥ ), vì vậy để tính khoảng cách từ SC đến BD ta nhớ lại mô hình quen thuộc sau D B I K (SAC) C S + Như vậy ta kẻ IK SC⊥ tại K IK⇒ là đoạn vuông góc chung của SC và BD ⇒ IK là khoảng cách cần tìm + Ta có 2a IK IC IK a3IKC SAC IK SA SC a 2a 3 ∆ ∆ ⇒ = ⇔ = ⇔ =δδδδ * Nhận xét : ý 2 của câu 7 này có thể làm bằng phương pháp cài tọa độ với việc chọn gốc tọa độ O tại A, B ,D Oy,S OzOx∈ ∈ ∈ , từ đó ta dễ dàng tìm được ( )A 0;0;0 , ( )B a;0;0 , ( )C a;a 2;0 , a 2 D 0; ;0 2        , ( )S 0;0;a . P C S DB Gọi (P) là mặt phẳng chứa SC và (P) song song với BD ⇒ (P) qua S và có vec tơ pháp tuyến là 2 2 2a 2 3a 2 n SC;BD ;a ; 2 2    = =       
  • 13. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 13 ⇒ (P) có phương trình 2x 2y 3 2z 3 2a 0+ + − = ( ) ( ) a d BD,SC d B,(P) 3 ⇒ = = (các bạn tự tính toán để kiểm tra lại đáp số nhé) Bài 2: Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác đều cạnh a, SA vuông góc với mặt đáy, SA a 3= . Gọi M, N là các trung điểm của SB, SC. Tính thể tích khối chóp ABCNM và khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng (SAB). Phân tích và hướng dẫn S H N K M A FI B C * Ý 1: tính thể tích khối chóp ABCNM Để tính được thể tích khối chóp ABCNM ta cần xác định đường cao, thật vậy: + Gọi I là trung điểm BC, ta có BC AI BC (SAI);BC (SBC) (SBC) (SAI) BC SA ⊥  ⇒ ⊥ ⊂ ⇒ ⊥ ⊥  theo giao tuyến SI. + Do đó, trong mặt phẳng (SAI), kẻ AH SI⊥ tại H AH (SBC)⇒ ⊥ , vậy AH là đường cao của khối chóp ABCNM ABCNM BCNM 1 V AH.S 3 ⇒ = + Ta có ( ) 2 22 2 2 2 1 1 1 1 1 5 3 AH a AH AI 3a 5a 3 a 3 1 AS = + = + = ⇒ =       + Gọi 2 BCNM a a 15 a . (BC NM).IK 3a 152 4 K SI MN S 2 2 16   + +  = ∩ ⇒ = = = 3 ABCNM 3a V 16 ⇒ = * Ý 2: tính khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng (SAB) + Gọi F là trung điểm của AB, ta có ( ) CF AB a 3 CF (SAB) CF d C;(SAB) CF SA 2 ⊥  ⇒ ⊥ ⇒ = = ⊥ 
  • 14. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 14 Bài 3: Cho lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác đều cạnh a, M là trung điểm AA’, góc tạo bởi mặt phẳng (BMC’) và (ABC) bằng 0 60 . Tính theo a thể tích của lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ và khoảng cách từ AB đến MC’. Phân tích và hướng dẫn K 600 a M A' B' C' D H C a E a B A I * Ý 1: tính thể tích của lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ Trước hết ta cần lập luận để xác định được góc tạo bởi mặt phẳng (BMC’) và (ABC) + Gọi I AC MC'= ∩ , do IA MA 1 AM / /CC' IC CC' 2 ⇒ = = ⇒ A là trung điểm của IC. + IBC∆ có A là trung điểm của IC và 1 BA .IC 2 = IBC⇒ ∆ vuông tại B BC BI⇒ ⊥ , mà BI C'C BI (C'CB) BI C'B⊥ ⇒ ⊥ ⇒ ⊥ ⇒ góc tạo bởi mặt phẳng (BMC’) và (ABC) là góc tạo bởi 2 đường thẳng C’B và CB 0 C'BC 60⇒ = . + Ta có thể tích của lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ là ABCV C'C.S∆= + Xét C'BC∆ có 0 C'C tan 60 C'C a 3 BC = ⇒ = , ABC∆ đều cạnh a 2 ABC a 3 S 4 ∆⇒ = 3 ABC 3a V C'C.S 4 ∆⇒ = = (đvtt) * Ý 2: tính khoảng cách từ AB đến MC’ + Để tính khoảng cách từ AB đến MC’ ta sẽ xây dựng mặt phẳng chứa AB và song song với MC’ bằng cách : gọi D là trung điểm của C’C AM / /C'D,AM C'D AMC'D⇒ = ⇒ là hình bình hành MC'/ /AD MC'/ /(ABD) d(AB,MC') d(MC',(ABD))⇒ ⇒ ⇒ = + Ta có d(MC',(ABD)) d(C',(ABD))= + Nhận thấy nếu gọi E là trung điểm AB thì AB (DCE)⇒ ⊥ (do AB CE,AB DC⊥ ⊥ ) (ABD) (DCE)⇒ ⊥ theo giao tuyến ED ⇒ kẻ C'K ED⊥ tại K C'K (ABD) C'H d(C',(ABD))⇒ ⊥ ⇒ = + Mặt khác do D là trung điểm CC’ nên d(C,(ABD)) d(C',(ABD))⇒ =
  • 15. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 15 C' C KH (ABD) ⇒ kẻ CH ED⊥ tại H CH (ABD) CH d(C,(ABD))⇒ ⊥ ⇒ = + Xét ECD∆ vuông tại C, đường cao CH 2 22 2 2 1 1 1 1 1 3 CH a 3a 3aCH CD CE 8 4 4 ⇒ = + = + ⇒ = Vậy khoảng cách từ AB đến MC’ là 3 a 8 Chú ý: Ý 2 của câu 7 có thể làm bằng phương pháp cài tọa độ với việc chọn B làm gốc tọa độ, I Ox,C Oy,B' Oz∈ ∈ ∈ , khi đó ta dễ dạng có được ( )B 0;0;0 , ( )I a 3;0;0 , ( )C 0;a;0 , a 3 a A ; ;0 2 2        , ( )C' 0;a;a 3 , a 3 a a 3 M ; ; 2 2 2        , a 0> + Gọi (P) là mặt phẳng chứa AB và song song với MC’, khi đó (P) qua ( )B 0;0;0 và có vec tơ pháp tuyến là 2 2 2 a 3 3a a 3 n C'M;BA ; ; 4 4 2    = = −       ( ) ( ) ( ) 2 2 2 a 3 3a a 3 (P) : x 0 y 0 z 0 0 x 3y 2z 0 4 4 2 ⇒ − − − + − = ⇔ − + = P B A MC' ( ) ( ) ( ) 2 2 2 0 3a 2a 3 3 d MC',AB d C',(P) a 8 1 3 2 − + ⇒ = = = + − + Bài 4: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, mặt bên (SAD) là tam giác vuông cân tại S, hình chiếu vuông góc của S lên (ABCD) là điểm H thuộc AD sao cho HA 3.HD= . Gọi M là trung điểm của AB, biết SA 2 3a= và đường thẳng SC tạo với đáy một góc 0 30 . Tính theo a thể tích khối chóp S.ABCD và khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (SBC).
  • 16. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 16 Phân tích và hướng dẫn D 300 2 3a M K B A H C I S * Ý 1: tính thể tích khối chóp S.ABCD + Do hình chiếu vuông góc của S lên (ABCD) là điểm H thuộc AD nên SH là đường cao của khối chóp S.ABCD S.ABCD ABCD 1 V .SH.S 3 ⇒ = + SAD∆ vuông tại S, đường cao SH ( ) 2 2 3 SA AH.AD 2 3a AD.AD AD 4a AH 4a,HD a 4 ⇒ = ⇔ = ⇔ = ⇒ = = 2 SH HA.HD 3a.a SH a 3⇒ = = ⇔ = + SHC∆ vuông tại H, 0 SCH 30 SC 2.SH 2a 3 HC 3a= ⇒ = = ⇒ = 2 2 2 ABCDDC HC HD 2 2a S AD.DC 8 2a⇒ = − = ⇒ = = Vậy thể tích khối chóp S.ABCD là 3 S.ABCD ABCD 1 8 6a V .SH.S 3 3 = = (đvtt) * Ý 2: tính khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (SBC). Vẫn theo mạch suy luận quen thuộc đó là tính khoảng cách từ 1 M điểm đến 1 mặt phẳng (SBC) ta đưa về khoảng cách từ chân đường vuông góc H đến mặt phẳng (SBC). + Ta có M là trung điểm AB nên ( )( ) ( )( )1 d M, SBC d A, SBC 2 = (SBC) B M A
  • 17. Chuyên đề: CHINH PHỤC HÌNH HỌC KHÔNG GIAN - v2016 Biên soạn: NGUYỄN HỮU BIỂN - https://www.facebook.com/groups/nguyenhuubien Trang 17 + Mặt khác ta lại có ( )( ) ( )( )AH / /(SBC) d A, SBC d H, SBC⇒ = HA (SBC) + Kẻ HK BC⊥ tại K, mà ( ) ( )BC SH BC (SHK) SBC SHK⊥ ⇒ ⊥ ⇒ ⊥ theo giao tuyến SK ⇒ kẻ HI SK⊥ tại I ( ) ( )( )HI SBC d H, SBC HI⇒ ⊥ ⇒ = + SHK∆ vuông tại H, đường cao HI 2 2 2 1 1 1 2a 66 HI HI SH HK 11 ⇒ = + ⇒ = (chú ý HK DC= ). Vậy khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (SBC) là a 66 11 (CÒN NỮA)