TopStudy

Toán · Lớp 11

Bài tập Nhận biết và chứng minh hai đường thẳng vuông góc lớp 11 (có lời giải)

25 câu · 38 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Làm bài

Nội dung đề

Phần I. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1

1 điểm
Cho hai tam giác cân ABC và DBC có chung cạnh đáy BC nằm trong hai mặt phẳng khác nhau. Khẳng định nào sau đây là đúng nhất?
  1. Đáp án A: AD vuông góc với BC;
  2. Đáp án B: AD song song với BC;
  3. Đáp án C: AD cắt BC tại một điểm;
  4. Đáp án D: Không có khẳng định nào đúng.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Hình minh hoạ

Gọi P là trung điểm của BC.

Vì các tam giác ABC và DBC cân nên:

AP vuông góc với BC

DP vuông góc với BC

Ta có: BC→.AD→=BC→(PD→−PA→)=BC→.PD→−BC→.PA→=0\overrightarrow{BC}.\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{BC}(\overrightarrow{PD}-\overrightarrow{PA})=\overrightarrow{BC}.\overrightarrow{PD}-\overrightarrow{BC}.\overrightarrow{PA}=0 .

Vậy BC vuông góc với AD

Câu 2

1 điểm
Cho hình chóp S.ABC có SA = SB = SC và ASB^=BSC^=CSA^\widehat{ASB}=\widehat{BSC}=\widehat{CSA} . Khẳng định nào sau đây là đúng?
  1. Đáp án A: SA vuông góc với AB;
  2. Đáp án B: SB vuông góc với SC;
  3. Đáp án C: SA vuông góc với BC;
  4. Đáp án D: SA vuông góc với AB.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Đáp án đúng là: C

Hình minh hoạ

Ta có: SA→.BC→=SA→(SC→−SB→)=SA→.SC→−SA→.SB→=SA.SC.cos⁡ASC^−SA.SB.cos⁡ASB^=0\begin{matrix}\overrightarrow{SA}.\overrightarrow{BC}=\overrightarrow{SA}(\overrightarrow{SC}-\overrightarrow{SB})=\overrightarrow{SA}.\overrightarrow{SC}-\overrightarrow{SA}.\overrightarrow{SB} \\ =SA.SC.\cos \widehat{ASC}-SA.SB.\cos \widehat{ASB} \\ =0\end{matrix}

Vậy SA vuông góc với BC.

Câu 3

1 điểm
Cho hình lập phương ABCD.A1_{1}B1_{1}C1_{1}D1_{1}. Chọn khẳng định đúng?
  1. Đáp án A: Góc giữa AC và BD1_{1} bằng 90∘90^{\circ} ;
  2. Đáp án B: Góc giữa B1_{1}D1_{1} và AA1_{1} bằng 90∘90^{\circ} ;
  3. Đáp án C: Góc giữa AD và B1_{1}C bằng 90∘90^{\circ} ;
  4. Đáp án D: Góc giữa B1_{1}A1_{1} và A1_{1}C1_{1} bằng 90∘90^{\circ} .
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Đáp án đúng là: B

Hình minh hoạ

Ta có:

AA1→.B1D1→=BB1→.BD→=BB1→.(BA→+BC→)\overrightarrow{A{A}_{1}}.\overrightarrow{{B}_{1}{D}_{1}}=\overrightarrow{B{B}_{1}}.\overrightarrow{BD}=\overrightarrow{B{B}_{1}}.(\overrightarrow{BA}+\overrightarrow{BC})(sử dụng các vectơ bằng nhau và tính chất hình bình hành)

=BB1→.BA→+BB1→.BC→=0=\overrightarrow{B{B}_{1}}.\overrightarrow{BA}+\overrightarrow{B{B}_{1}}.\overrightarrow{BC}=0

Vậy góc giữa AA1_{1} và B1_{1}D1_{1} bằng 90∘90^{\circ} .

Câu 4

1 điểm
Mệnh đề nào sau đây là đúng?
  1. Đáp án A: Hai đường thẳng cùng vuông góc với một đường thẳng thì chúng song song với nhau;
  2. Đáp án B: Một đường thẳng vuông góc với một trong hai đường thẳng vuông góc với nhau thì song song với đường thẳng còn lại
  3. Đáp án C: Hai đường thẳng cùng vuông góc với một đường thẳng thì vuông góc với nhau;
  4. Đáp án D: Một đường thẳng vuông góc với một trong hai đường thẳng song song thì vuông góc với đường thẳng kia.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Đáp án đúng là: D

Theo lí thuyết ta có: Một đường thẳng vuông góc với một trong hai đường thẳng song song thì vuông góc với đường thẳng kia.

Câu 5

1 điểm
Cho hai tam giác cân ABC và DBC có chung cạnh đáy BC nằm trong hai mặt phẳng khác nhau. Gọi M, N là các điểm lần lượt thuộc các đường thẳng AB và DB sao cho MA→=kMB→\overrightarrow{MA}=k\overrightarrow{MB} , ND→=kNB→\overrightarrow{ND}=k\overrightarrow{NB} . Hai đường thẳng MN và BC có quan hệ:
  1. Đáp án A: vuông góc;
  2. Đáp án B: song song;
  3. Đáp án C: trùng nhau;
  4. Đáp án D: cắt nhau.
Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đáp án đúng là: A

Hình minh hoạ

Ta có MA→=kMB→\overrightarrow{MA}=k\overrightarrow{MB} ,ND→=kNB→\overrightarrow{ND}=k\overrightarrow{NB} , suy ra MBMA=NBND=−1k\frac{MB}{MA}=\frac{NB}{ND}=-\frac{1}{k} .

Từ đó suy ra MN // AD (định lí Thalès đảo trong tam giác ABD). (1)

Gọi I là trung điểm của BC, thì các tam giác ABC và DBC cân nên:

AI vuông góc với BC

DI vuông góc với BC

Ta có: BC→.AD→=BC→(ID→−IA→)=BC→.ID→−BC→.IA→=0\overrightarrow{BC}.\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{BC}(\overrightarrow{ID}-\overrightarrow{IA})=\overrightarrow{BC}.\overrightarrow{ID}-\overrightarrow{BC}.\overrightarrow{IA}=0

Do đó, BC vuông góc với AD. (2)

Từ (1) và (2) suy ra BC và MN vuông góc với nhau.

Câu 6

1 điểm
Cho tứ diện ABCD có hai mặt ABC và ABD là các tam giác đều. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm các cạnh AC, BC, BD, DA. Khẳng định nào sau đây là đúng nhất?
  1. Đáp án A: MNPQ là hình vuông;
  2. Đáp án B: MNPQ là hình bình hành;
  3. Đáp án C: MNPQ là hình chữ nhật;
  4. Đáp án D: MNPQ là hình thoi.
Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông ABCD cạnh bằng a và các cạnh bên đều bằng a. Gọi M và N lần lượt là trung điểm của AD và SD. Số đo góc (MN, SC) bằng:
  1. Đáp án A: 45∘^{\circ}
  2. Đáp án B: 30∘^{\circ}
  3. Đáp án C: 90∘90^{\circ}
  4. Đáp án D: 60∘^{\circ}
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm
Cho tứ diện ABCD có AB = AC = AD và BAC^=BAD^=60∘\widehat{BAC}=\widehat{BAD}=60^{\circ} , CAD^=90∘\widehat{CAD}=90^{\circ}. Gọi I, J lần lượt là trung điểm của AB và CD. Khẳng định nào sau đây là đúng?
  1. Đáp án A: AC và IJ vuông góc với nhau;
  2. Đáp án B: AB là IJ vuông góc với nhau;
  3. Đáp án C: BD và IJ vuông góc với nhau;
  4. Đáp án D: AD và IJ vuông góc với nhau.
Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Trong không gian cho ba đường thẳng phân biệt a, b, c. Khẳng định nào sau đây đúng ?
  1. Đáp án A: Nếu a và b cùng vuông góc với c thì a // b;
  2. Đáp án B: Nếu a // b và c ⊥ a thì c ⊥ b;
  3. Đáp án C: Nếu góc giữa a và c bằng góc giữa b và c thì a // b
  4. Đáp án D: Nếu a và b cùng nằm trong mặt phẳng song song với c thì góc giữa a và c bằng góc giữa b và c.
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm

Cho bài toán sau:

Cho tứ diện ABCD. Chứng minh rằng nếu: AB→.AC→=AC→.AD→=AD→.AB→\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{AC}.\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{AD}.\overrightarrow{AB} thì AB vuông góc với CD, AC vuông góc với BD, AD vuông góc với BC. Điều ngược lại đúng không?

Sau đây là lời giải

Hình minh hoạ

Bước 1: AB→.AC→=AC→.AD→⇔AC→(AB→−AD→)=0⇔AC→.DB→=0\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{AC}.\overrightarrow{AD}\Leftrightarrow \overrightarrow{AC}(\overrightarrow{AB}-\overrightarrow{AD})=0\Leftrightarrow \overrightarrow{AC}.\overrightarrow{DB}=0

Do đó, AC vuông góc với BD.

Bước 2: Chứng minh tương tự, từ AC→.AD→=AD→.AB→\overrightarrow{AC}.\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{AD}.\overrightarrow{AB} ta được AD vuông góc với BC và AB→.AC→=AD→.AB→\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{AD}.\overrightarrow{AB} ta được AB vuông góc với CD.

Bước 3: Ngược lại đúng, vì quá trình chứng minh ở bước 1, bước 2 là quá trình biến đổi tương đương.

Hướng giải trên đúng hay sai? Nếu sai thì sai ở đâu?

  1. Đáp án A: Sai ở bước 3;
  2. Đáp án B: Đúng;
  3. Đáp án C: Sai ở bước 2;
  4. Đáp án D: Sai ở bước 1.
Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm
Trong không gian, các mệnh đề sau, mệnh đều nào đúng?
  1. Đáp án A: Hai đường thẳng cùng vuông góc với một đường thẳng thì song song với nhau.
  2. Đáp án B: Một đường thẳng vuông góc với một trong hai đường thẳng vuông góc với nhau thì song song với đường thẳng còn lại.
  3. Đáp án C: Hai đường thẳng cùng vuông góc với một đường thẳng thì vuông góc với nhau.
  4. Đáp án D: Một đường thẳng vuông góc với một trong hai đường thẳng song song thì vuông góc với đường thẳng kia.
Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
Trong không gian, cho các mệnh đề sau, mệnh đề nào là đúng?
  1. Đáp án A: Một đường thẳng vuông góc với một trong hai đường thẳng vuông góc thì vuông góc với đường thẳng còn lại.
  2. Đáp án B: Hai đường thẳng cùng song song với đường thẳng thứ ba thì song song với nhau.
  3. Đáp án C: Một đường thẳng vuông góc với một trong hai đường thẳng song song thì vuông góc với đường thẳng còn lại.
  4. Đáp án D: Hai đường thẳng cùng vuông góc với đường thẳng thứ ba thì vuông góc với nhau.
Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành với AB = a, AD = 2a. Tam giác SAB vuông cân tại A, M là một điểm trên cạnh AD (M ≠ A và M≠D). Mặt phẳng (α) đi qua M và song song với (SAB), cắt BC, SC, SD lần lượt tại N, P, Q.Tứ giác MNPQ là hình gì?
  1. Đáp án A: Hình thang vuông.
  2. Đáp án B: Hình vuông.
  3. Đáp án C: Hình chữ nhật.
  4. Đáp án D: Hình bình hành.
Xem đáp án và lời giải

Câu 14

1 điểm
Cho tứ diện ABCD có AB = CD. Gọi I, J, E, F lần lượt là trung điểm các đoạn AC, BC, BD, AD. Góc (IE, JF) bằng:
  1. Đáp án A: 30°.
  2. Đáp án B: 45°.
  3. Đáp án C: 60°.
  4. Đáp án D: 90°.
Xem đáp án và lời giải

Câu 15

1 điểm

Cho tứ diện ABCD có độ dài hai cạnh đối là AB = c và CD = d (c, d > 0). Gọi M và N lần lượt là trung điểm của hai cạnh đối diện BC và AD. Biết rằng độ dài đoạn thẳng MN thoả mãn đẳng thức ràng buộc sau:

MN2+c⋅d2=(c+d)24M{N^2} + \frac{{c \cdot d}}{2} = \frac{{{{\left( {c + d} \right)}^2}}}{4}

Khẳng định nào sau đây về mối quan hệ giữa hai đường thẳng AB và CD là đúng?

  1. Đáp án A: Góc giữa hai đường thẳng AB và CD bằng 30°.
  2. Đáp án B: Góc giữa hai đường thẳng AB và CD bằng 40°.
  3. Đáp án C: Góc giữa hai đường thẳng AB và CD bằng 60°.
  4. Đáp án D: Hai đường thẳng AB và CD vuông góc với nhau.
Xem đáp án và lời giải

Phần II. Trắc nghiệm đúng sai

Câu 16

1 điểm
Trong không gian, cho ba đường thẳng phân biệt a, b, c. Xác định đúng sai các mệnh đề sau:
  • Ý a: Nếu a ∥ b thì (a, c) = (b, c).
  • Ý b: Nếu c ∥ b thì (a, b) = (a, c).
  • Ý c: Nếu a ⊥ c, b ⊂ (α) thì a ∥ b.
  • Ý d: Nếu a ⊥ c thì (a, b) = (c, b).
Xem đáp án và lời giải

Câu 17

1 điểm
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thoi. Gọi M, N theo thứ tự là trung điểm của các đoạn SB, SD. Nhận xét tính đúng sai của các mệnh đề sau:
  • Ý a: MN ∥ BD.
  • Ý b: MN và AC là hai đường thẳng chéo nhau.
  • Ý c: AC ⊥ BD
  • Ý d: (MN, AC) = 90°.
Xem đáp án và lời giải

Câu 18

1 điểm
Cho hình chóp S.ABC có độ dài các cạnh SA = SB = SC = AB = AC = a và BC = a2a\sqrt 2. M, N lần lượt là trung điểm của BC, AC. Các mệnh đề sau đúng hay sai?
  • Ý a: Tam giác ABC vuông tại B.
  • Ý b: MN vuông góc với AC
  • Ý c: Góc giữa hai đường thẳng MN và SB bằng 60°.
  • Ý d: Góc giữa hai đường thẳng AB và SC bằng 60°.
Xem đáp án và lời giải

Câu 19

1 điểm
Trong không gian, cho hai đường thẳng chéo nhau a và b. Lấy một điểm O bất kỳ. Qua O, dựng đường thẳng a′ song song với a và đường thẳng b′ song song với b. Xét tính đúng sai của các mệnh đề sau đây:
  • Ý a: Góc giữa hai đường thẳng a và b không thay đổi khi ta chọn điểm O ở một vị trí khác trong không gian.
  • Ý b: Nếu đường thẳng a vuông góc với đường thẳng c nào đó, đồng thời đường thẳng b cũng vuông góc với đường thẳng c đó thì hai đường thẳng a và b chắc chắn song song với nhau.
  • Ý c: Hai đường thẳng a′ và b′ không thể vuông góc với nhau tại O.
  • Ý d: Nếu có một đường thẳng ∆ cắt cả hai đường thẳng a′ và b′, thì đường thẳng ∆ cũng chắc chắn cắt cả hai đường thẳng a và b.
Xem đáp án và lời giải

Câu 20

1 điểm
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thoi cạnh a. Cho biết SA= a3a\sqrt 3, SA ⊥ AB, SA ⊥ AD. Các mệnh đề sau đúng hay sai?
  • Ý a: (AB, SA) = 90°.
  • Ý b: SA ⊥ CD.
  • Ý c: (SD, BC) = (SD, CD).
  • Ý d: SD = 2a.
Xem đáp án và lời giải

Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 21

1 điểm
Cho hình chóp đều S.ABCD có tất cả các cạnh đều bằng a. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AD và SD. Số đo của góc giữa hai đường thẳng MN và SC là bao nhiêu độ?
Xem đáp án và lời giải

Câu 22

1 điểm
Cho tứ diện ABCD có AC = 1; BD = 3. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AD và BC. Biết AC vuông góc với BD. Tính độ dài MN. (Kết quả làm tròn đến hàng phần chục.)
Xem đáp án và lời giải

Câu 23

1 điểm
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông cạnh a. Cho biết SA ⊥ AB, SA ⊥ AD và SA = a. Góc giữa hai đường thẳng SB và CD bằng bao nhiêu độ?
Xem đáp án và lời giải

Câu 24

1 điểm
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a. Biết tam giác SAB cân tại S có SA = SB = a. Gọi M là trung điểm của AB. Góc giữa hai đường thẳng SM và CD bằng bao nhiêu độ?
Xem đáp án và lời giải

Câu 25

1 điểm
Cho hình chóp S.ABC có SA = SB = SC = 2\sqrt 2 và đáy ABC là tam giác cân tại A có AB = AC = 1, BC = 3\sqrt 3. Gọi M là trung điểm của BC. Tính diện tích tam giác SMC. (Kết quả làm tròn đến hàng phần trăm.)
Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

Tất cả đề Hai đường thẳng vuông góc · Các bộ sách Toán Lớp 11