TopStudy

Đáp án và lời giải

Đề ôn luyện Toán theo Chủ đề 5. Hình học không gian (Đề số 2)

Về trang đề

Câu 1

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Ta có d(BD,A′C′)=d(BD,(A′B′C′D′))=d(B,(A′B′C′D′))=BB′=3ad\left( {BD,A'C'} \right) = d\left( {BD,\left( {A'B'C'D'} \right)} \right) = d\left( {B,\left( {A'B'C'D'} \right)} \right) = BB' = 3a. Chọn D.

Câu 2

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hình minh hoạ

Gọi MM là trung điểm của CDCD. Ta có BM=AB32BM = \frac{{AB\sqrt 3 }}{2}.

Gọi HH là chân đường cao hạ từ AA xuống mặt phẳng (BCD)\left( {BCD} \right).

Khi đó, ta có H∈BMH \in BM và BH=23BM=AB33BH = \frac{2}{3}BM = \frac{{AB\sqrt 3 }}{3}.

Góc giữa đường thẳng ABAB và mặt phẳng (BCD)\left( {BCD} \right) là ABM^\widehat {ABM}.

Ta có cosφ=cosABM^=BHAB=AB33AB=33{\rm{cos}}\varphi = {\rm{cos}}\widehat {ABM} = \frac{{BH}}{{AB}} = \frac{{\frac{{AB\sqrt 3 }}{3}}}{{AB}} = \frac{{\sqrt 3 }}{3}. Chọn B.

Câu 3

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Hình minh hoạ

Ta tạo thành được hình hộp chữ nhật ABCD.A′B′C′D′ABCD.A'B'C'D' như sau:

Theo bài ra ta có AA′=BB′=CC′=DD′=16 cmAA' = BB' = CC' = DD' = 16\,{\rm{cm}}.

Do đó, A′B′C′D′A'B'C'D' là hình vuông có A′B′=50−2⋅16=18  (cm)A'B' = 50 - 2 \cdot 16 = 18\,\,{\rm{(cm)}}.

Vậy VABCD.A′B′C′D′=A′B′2⋅AA′=182⋅16=5184  (cm3){V_{ABCD.A'B'C'D'}} = A'{B'^2} \cdot AA' = {18^2} \cdot 16 = 5184\,\,{\rm{(c}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}{\rm{)}}. Chọn A.

Câu 4

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Ta có {A′A⊥A′B′A′A⊥AD\left\{ \begin{array}{l}A'A \bot A'B'\\A'A \bot AD\end{array} \right., suy ra A′AA'A là đường vuông góc chung của hai đường thẳng A′B′A'B' và ADAD nên d(A′B′,AD)=A′A=5ad\left( {A'B',AD} \right) = A'A = 5a. Chọn B.

Câu 5

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Hình minh hoạ

Theo giả thiết ta có IJIJ là đường trung bình của ΔSBC\Delta SBC nên IJ//SBIJ{\rm{ // }}SB.

Vì IJ//SBIJ{\rm{ // }}SB và CD//ABCD{\rm{ // }}AB nên

(IJ,CD)=(SB,AB)=SBA^=60∘\left( {IJ,CD} \right) = \left( {SB,AB} \right) = \widehat {SBA} = 60^\circ. Chọn C.

Câu 6

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Ta có: DK=CH=2,AK=AD2−DK2=332DK = CH = 2,AK = \sqrt {A{D^2} - D{K^2}} = \frac{{\sqrt {33} }}{2}, BK=AK2+AB2=372BK = \sqrt {A{K^2} + A{B^2}} = \frac{{\sqrt {37} }}{2}.

Khi đó, tan⁡DBK^=DKKB=2372=437≈0,66\tan \widehat {DBK} = \frac{{DK}}{{KB}} = \frac{2}{{\frac{{\sqrt {37} }}{2}}} = \frac{4}{{\sqrt {37} }} \approx 0{,}66. Chọn B.

Câu 7

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Do đáy ABCDABCD là hình chữ nhật nên ta có có: CD⊥ADCD \bot AD.

Kết hợp với CD⊥SACD \bot SA nên ta có CD⊥(SAD)⇒SD⊥CDCD \bot \left( {SAD} \right) \Rightarrow SD \bot CD.

Do đó ((SCD) , (ABCD))=(SD , AD)=SDA^\left( {\left( {SCD} \right)\,,\,\left( {ABCD} \right)} \right) = \left( {SD\,,\,AD} \right) = \widehat {SDA}. Chọn B.

Câu 8

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Khúc gỗ được chia thành 2 phần, mỗi phần là một lăng trụ tam giác có đáy là các tam giác vuông và chiều cao bằng 4.

Thể tích khúc gỗ là V=V1+V2=4⋅12⋅3⋅2+4⋅12⋅3⋅4=36V = {V_1} + {V_2} = 4 \cdot \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 2 + 4 \cdot \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 4 = 36. Chọn B.

Câu 9

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Ta có góc giữa đường thẳng A′CA'C và mặt phẳng (ABCD)\left( {ABCD} \right) bằng góc giữa hai đường thẳngA′CA'C và ACAC và bằng A′CA^\widehat {A'CA}. Ta có AC=AB2+BC2=a2AC = \sqrt {A{B^2} + B{C^2}} = a\sqrt 2.

Tam giác A′CAA'CA có tan⁡A′CA^=A′AAC=6a2a=3⇒A′CA^=60∘\tan \widehat {A'CA} = \frac{{A'A}}{{AC}} = \frac{{\sqrt 6 a}}{{\sqrt 2 a}} = \sqrt 3 \Rightarrow \widehat {A'CA} = 60^\circ.

Vậy góc giữa đường thẳng A′CA'C và mặt phẳng (ABCD)\left( {ABCD} \right) và bằng 60∘60^\circ. Chọn A.

Câu 10

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Hình minh hoạ

Trong mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) hạ AH⊥BCAH \bot BC tại HH.

Trong mặt phẳng (SAH)\left( {SAH} \right) hạ AK⊥SHAK \bot SH tại KK.

Từ đó suy ra AK⊥(SBC)AK \bot \left( {SBC} \right).

Vậy khoảng cách từ điểm AA đến mặt phẳng (SBC)\left( {SBC} \right) bằng AK.AK.

Ta có 1AK2=1AH2+1AS2=1AB2+1AC2+1AS2=1a2+13a2+14a2=1912a2\frac{1}{{A{K^2}}} = \frac{1}{{A{H^2}}} + \frac{1}{{A{S^2}}} = \frac{1}{{A{B^2}}} + \frac{1}{{A{C^2}}} + \frac{1}{{A{S^2}}} = \frac{1}{{{a^2}}} + \frac{1}{{3{a^2}}} + \frac{1}{{4{a^2}}} = \frac{{19}}{{12{a^2}}}.

Suy ra AK=2a5719AK = \frac{{2a\sqrt {57} }}{{19}}. Do đó, d(A,(SBC))=2a5719d\left( {A,\left( {SBC} \right)} \right) = \frac{{2a\sqrt {57} }}{{19}}. Chọn B.

Câu 11

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: C

Hình minh hoạ

Nửa chu vi tam giác ABCABC là:

p=AB+BC+AC2=18  (cm)p = \frac{{AB + BC + AC}}{2} = 18\,\,{\rm{(cm)}}.

Theo công thức Heron, diện tích tam giác ABCABC là:

S=p(p−AB)(p−AC)(p−BC)=246S = \sqrt {p\left( {p - AB} \right)\left( {p - AC} \right)\left( {p - BC} \right)} = 24\sqrt 6 (cm2).

Các mặt bên cùng tạo với mặt phẳng đáy các góc bằng nhau nên hình chiếu của S trên mặt phẳng (ABC)\left( {ABC} \right) là tâm II của đường tròn nội tiếp ΔABC⇒SI⊥(ABC)\Delta ABC \Rightarrow SI \bot \left( {ABC} \right).

Kẻ IM⊥BCIM \bot BC tại MM, từ đó suy ra BC⊥SMBC \bot SM.

Do đó, ((SBC),(ABC))=(SM, IM)=SMI^=α\left( {\left( {SBC} \right),\left( {ABC} \right)} \right) = \left( {SM,\,IM} \right) = \widehat {SMI} = \alpha.

Lại có, diện tích tam giác ABCABC là: S=p⋅r⇒IM=r=Sp=463  (cm)S = p \cdot r \Rightarrow IM = r = \frac{S}{p} = \frac{{4\sqrt 6 }}{3}\,\,{\rm{(cm)}}.

ΔSIM\Delta SIM vuông tại I có SI=IMtan⁡α=463⋅3=46  (cm)SI = IM\tan \alpha = \frac{{4\sqrt 6 }}{3} \cdot 3 = 4\sqrt 6 \,\,{\rm{(cm)}}.

Vậy VS.ABC=13⋅S⋅SI=13⋅246⋅46=192  (cm3){V_{S.ABC}} = \frac{1}{3} \cdot S \cdot SI = \frac{1}{3} \cdot 24\sqrt 6 \cdot 4\sqrt 6 = 192\,\,({\rm{c}}{{\rm{m}}^3}). Chọn C.

Câu 12

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: D

Hình minh hoạ

Ta có ABCD là hình thang cân ⇒AC=BD=2a\Rightarrow AC = BD = 2a.

Vì AC⊥BDAC \bot BD nên SABCD=12AC⋅BD=2a2{S_{ABCD}} = \frac{1}{2}AC \cdot BD = 2{a^2}.

Ta có AH=13HC⇒AH=14AC=a2AH = \frac{1}{3}HC \Rightarrow AH = \frac{1}{4}AC = \frac{a}{2}.

Do A′H⊥(ABCD)A'H \bot \left( {ABCD} \right) nên (AA′,(ABCD))=A′AH^=60∘\left( {AA',\left( {ABCD} \right)} \right) = \widehat {A'AH} = 60^\circ.

Xét tam giác A′HAA'HA vuông tại H có A′H=AH⋅tan⁡A′AH^=a2⋅3=a32A'H = AH \cdot \tan \widehat {A'AH} = \frac{a}{2} \cdot \sqrt 3 = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}.

Vậy VABCD.A′B′C′D′=SABCD⋅A′H=2a2⋅a32=a33{V_{ABCD.A'B'C'D'}} = {S_{ABCD}} \cdot A'H = 2{a^2} \cdot \frac{{a\sqrt 3 }}{2} = {a^3}\sqrt 3. Chọn D.

Câu 13

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Đúng

  • d) Sai

Hình minh hoạ

Do SA⊥(ABC)⇒SA⊥BCSA \bot \left( {ABC} \right) \Rightarrow SA \bot BC.

Ta có AMAM là trung tuyến trong tam giác đều ABCABC cạnh 2a2a nên AM=2a⋅32=a3AM = 2a \cdot \frac{{\sqrt 3 }}{2} = a\sqrt 3 và BC⊥AMBC \bot AM.

Kết hợp BC⊥SABC \bot SA suy ra BC⊥(SAM)BC \bot \left( {SAM} \right). Do đó, BC⊥SMBC \bot SM.

Hai mặt phẳng (SBC)\left( {SBC} \right) và (ABC)\left( {ABC} \right) cắt nhau theo giao tuyến BCBC. Hơn nữa ta có BC⊥SMBC \bot SM và BC⊥AMBC \bot AM nên ((SBC) , (ABC))=(SM , AM)=SMA^\left( {\left( {SBC} \right)\,,\,\left( {ABC} \right)} \right) = \left( {SM\,,\,AM} \right) = \widehat {SMA}.

Xét tam giác vuông SAMSAM ta có tan⁡SMA^=SAMA=a3a3=1⇒SMA^=45∘\tan \widehat {SMA} = \frac{{SA}}{{MA}} = \frac{{a\sqrt 3 }}{{a\sqrt 3 }} = 1 \Rightarrow \widehat {SMA} = 45^\circ.

Đáp án: a) Đúng, b) Sai, c) Đúng, d) Sai.

Câu 14

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Sai

  • d) Đúng

Hình minh hoạ

Vì tam giác SABSAB đều nên SH⊥ABSH \bot AB.

Mà (SAB)⊥(ABCD)\left( {SAB} \right) \bot \left( {ABCD} \right) nên SH⊥(ABCD)SH \bot \left( {ABCD} \right).

Tam giác SABSAB đều cạnh a⇒SH=a32a \Rightarrow SH = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}.

Diện tích hình thoi ABCDABCD:

SABCD=2SΔABC=2⋅12AB⋅BC⋅sin⁡B=a232{S_{ABCD}} = 2{S_{\Delta ABC}} = 2 \cdot \frac{1}{2}AB \cdot BC \cdot \sin B = \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{2}.

Vậy thể tích khối chóp S.ABCDS.ABCD: VS.ABCD=13SH⋅SABCD=13⋅a32⋅a232=a34{V_{S.ABCD}} = \frac{1}{3}SH \cdot {S_{ABCD}} = \frac{1}{3} \cdot \frac{{a\sqrt 3 }}{2} \cdot \frac{{{a^2}\sqrt 3 }}{2} = \frac{{{a^3}}}{4}.

Dễ thấy ΔABC\Delta ABC đều ⇒AC=BC=a⇒\Rightarrow AC = BC = a \Rightarrowcác tam giác SACSAC và SBCSBC lần lượt cân tại AA và BB.

Gọi II là trung điểm của SC⇒{SC⊥AISC⊥BI.SC \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}SC \bot AI\\SC \bot BI.\end{array} \right.

Suy ra AIB^\widehat {AIB} là góc phẳng nhị diện của góc nhị diện [A,SC,B]\left[ {A,SC,B} \right].

Ta có SC2=SH2+CH2=3a22⇒SI2=IC2=3a28S{C^2} = S{H^2} + C{H^2} = \frac{{3{a^2}}}{2} \Rightarrow S{I^2} = I{C^2} = \frac{{3{a^2}}}{8}.

Suy ra IA2=SA2−SI2=5a28I{A^2} = S{A^2} - S{I^2} = \frac{{5{a^2}}}{8}. Tương tự IB2=5a28I{B^2} = \frac{{5{a^2}}}{8}.

Do đó cos⁡α=cos⁡AIB^=IA2+IB2−AB22⋅IA⋅IB=15\cos \alpha = \cos \widehat {AIB} = \frac{{I{A^2} + I{B^2} - A{B^2}}}{{2 \cdot IA \cdot IB}} = \frac{1}{5}.

Ta có ΔACD\Delta ACDđều ⇒AN⊥CD⇒AN⊥AB⇒AN⊥(SAB)⇒(SAN)⊥(SAB)\Rightarrow AN \bot CD \Rightarrow AN \bot AB \Rightarrow AN \bot \left( {SAB} \right) \Rightarrow \left( {SAN} \right) \bot \left( {SAB} \right).

ΔSAB\Delta SAB đều ⇒BM⊥SA⇒BM⊥(SAN)\Rightarrow BM \bot SA \Rightarrow BM \bot \left( {SAN} \right).

Dựng MK⊥SNMK \bot SN tại K⇒MKK \Rightarrow MK là đoạn vuông góc chung của BMBM và SNSN.

Suy ra MK=d(BM,SN)MK = d\left( {BM,SN} \right).

Ta có MK=MS⋅sin⁡MSK^=MS⋅ANSN=MS⋅ANSA2+AN2=a2⋅a32a2+(a32)2=a2114MK = MS \cdot \sin \widehat {MSK} = MS \cdot \frac{{AN}}{{SN}} = MS \cdot \frac{{AN}}{{\sqrt {S{A^2} + A{N^2}} }} = \frac{a}{2} \cdot \frac{{\frac{{a\sqrt 3 }}{2}}}{{\sqrt {{a^2} + {{\left( {\frac{{a\sqrt 3 }}{2}} \right)}^2}} }} = \frac{{a\sqrt {21} }}{{14}}.

Vậy d(BM,SN)=a2114d\left( {BM,SN} \right) = \frac{{a\sqrt {21} }}{{14}}.

Đáp án: a) Đúng, b) Sai, c) Sai, d) Đúng.

Câu 15

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Sai

  • d) Sai

Hình minh hoạ

Ta có HH là trung điểm ABAB, mà tam giác SABSAB đều nên SH⊥ABSH \bot AB.

Ngoài ra (SAB)⊥(ABC)\left( {SAB} \right) \bot \left( {ABC} \right) nên SH⊥(ABC)SH \bot \left( {ABC} \right).

Khi đó, d(S,(ABC))=SH=2a⋅32=a3d\left( {S,\left( {ABC} \right)} \right) = SH = \frac{{2a \cdot \sqrt 3 }}{2} = a\sqrt 3 (do tam giác SABSAB đều cạnh 2a)2a).

Kẻ đường cao CKCK của tam giác ABCABC.

Ta có: {CK⊥ABCK⊥SH⇒CK⊥(SAB)⇒d(C,(SAB))=CK\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{CK \bot AB}\\{CK \bot SH}\end{array} \Rightarrow CK \bot \left( {SAB} \right) \Rightarrow d\left( {C,\left( {SAB} \right)} \right) = CK} \right..

Xét tam giác ABCABC vuông tại CC có:

BC=AB2−AC2=4a2−3a2=a;CK=CA⋅CBAB=a3⋅a2a=a32BC = \sqrt {A{B^2} - A{C^2}} = \sqrt {4{a^2} - 3{a^2}} = a;CK = \frac{{CA \cdot CB}}{{AB}} = \frac{{a\sqrt 3 \cdot a}}{{2a}} = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}.

Vậy d(C,(SAB))=CK=a32d\left( {C,\left( {SAB} \right)} \right) = CK = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}.

Do HH là trung điểm ABAB nên gọi MM là trung điểm ACAC, kẻ HI⊥SMHI \bot SM tại II, ta có:

d(B,(SAC))=2d(H,(SAC))=2HId\left( {B,\left( {SAC} \right)} \right) = 2d\left( {H,\left( {SAC} \right)} \right) = 2HI.

Ta có SH=a3 , HM=a2SH = a\sqrt 3 \,,\,HM = \frac{a}{2}, HI=a3913HI = \frac{{a\sqrt {39} }}{{13}}.

Khi đó d(B,(SAC))=2d(H,(SAC))=2HI=2a3913d\left( {B,\left( {SAC} \right)} \right) = 2d\left( {H,\left( {SAC} \right)} \right) = 2HI = \frac{{2a\sqrt {39} }}{{13}}.

Đáp án: a) Đúng, b) Đúng, c) Sai, d) Sai.

Câu 16

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Sai

  • c) Sai

  • d) Đúng

Hình minh hoạ

Ta có MN // A′B′MN\,{\rm{//}}\,A'B' (do A′B′MNA'B'MN là hình chữ nhật).

Lại có A′B′⊥(BCC′B′)A'B' \bot \left( {BCC'B'} \right), suy ra MN⊥(BCC′B′)  ⇒  MN⊥BCMN \bot \left( {BCC'B'} \right)\,\, \Rightarrow \,\,MN \bot BC.

Ta có (ABB′A′)∩(MNA′B′)=A′B′\left( {ABB'A'} \right) \cap \left( {MNA'B'} \right) = A'B', BB′⊥A′B′, B′M⊥A′B′BB' \bot A'B',\,B'M \bot A'B'.

Do đó, góc giữa thành bể ABB′A′ABB'A' và mặt phẳng chứa phần đáy (MNA′B′)\left( {MNA'B'} \right) là BB′M^\widehat {BB'M}.

Kẻ MK⊥B′C′MK \bot B'C' tại K. Ta có MK=FC′=1,8−1,5=0,3  (m)MK = FC' = 1{,}8 - 1{,}5 = 0{,}3\,\,({\rm{m)}}; B′K=50−30=20  (m)B'K = 50 - 30 = 20\,\,({\rm{m)}}.

Do đó, tan⁡MB′K^=MKB′K=0,320=3200\tan \widehat {MB'K} = \frac{{MK}}{{B'K}} = \frac{{0{,}3}}{{20}} = \frac{3}{{200}}.

Suy ra MB′K^≈0∘52′  ⇒  BB′M^≈90∘−0∘52′=89∘8′\widehat {MB'K} \approx 0^\circ 52'\,\, \Rightarrow \,\,\widehat {BB'M} \approx 90^\circ - 0^\circ 52' = 89^\circ 8'.

Kẻ BH⊥B′MBH \bot B'M tại H. Khi đó BH là khoảng cách từ B đến mặt phẳng (MNA′B′)\left( {MNA'B'} \right).

Ta có BH=BB′⋅sin⁡BB′H^=1,8⋅sin⁡89∘8′≈1,79979  (m)BH = BB' \cdot \sin \widehat {BB'H} = 1{,}8 \cdot \sin 89^\circ 8' \approx 1{,}79979\,\,{\rm{(m)}}.

Thể tích của bể ban đầu khi chưa làm phần đáy là VABCD.A′B′C′D′=20⋅50⋅1,8=1800  (m3){V_{ABCD.A'B'C'D'}} = 20 \cdot 50 \cdot 1{,}8 = 1800\,\,({{\rm{m}}^{\rm{3}}}).

Thể tích của phần đáy khi làm lại là VMFC′B′.NED′A′=(30+50)⋅0,32⋅20=240  (m3){V_{MFC'B'.NED'A'}} = \left( {30 + 50} \right) \cdot \frac{{0{,}3}}{2} \cdot 20 = 240\,\,{\rm{(}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}).

Nếu bơm nước đến khi mặt nước cách mép trên của thành bể 0,2 m0{,}2\,{\rm{m}} dừng lại thì thể tích phần không có nước phía trên là V0=20⋅50⋅0,2=200  (m3){V_0} = 20 \cdot 50 \cdot 0{,}2 = 200\,\,({{\rm{m}}^{\rm{3}}}).

Thể tích nước là V=1800−240−200=1 360  (m3)V = 1800 - 240 - 200 = 1\,360\,\,{\rm{(}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}{\rm{)}}.

Số tiền nước ông An phải trả là 1 360⋅15 000=20 400 000 1\,360 \cdot 15\,000 = 20\,400\,000\,(đồng).

Đáp án: a) Đúng, b) Sai, c) Sai, d) Đúng.

Câu 17

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 10,7

Hình minh hoạ

Mô hình hoá như hình vẽ, với ABAB là chiều dài con dốc, AHAH là độ cao của điểm AA so với mặt nước biển, BKBK là độ cao của điểm BB so với mặt nước biển, BIBI là chiều cao của con dốc, độ lớn của BAI^\widehat {BAI} chỉ độ dốc.

Ta có AH=200,BK=220,AB=120AH = 200,BK = 220,AB = 120.

AHKIAHKI là hình chữ nhật ⇒IK=AH=200⇒BI=BK−IK=220−200=20\Rightarrow IK = AH = 200 \Rightarrow BI = BK - IK = 220 - 200 = 20.

Vì tam giác ABIABI vuông tại II nên ta có:

sinBAI^=BIAB=20120=16⇒BAI^≈9,59∘{\rm{sin}}\widehat {BAI} = \frac{{BI}}{{AB}} = \frac{{20}}{{120}} = \frac{1}{6} \Rightarrow \widehat {BAI} \approx 9{,}59^\circ tương ứng với 10,7%10{,}7{\rm{\% }}.

Vậy độ dốc của con dốc đó là 10,7%.

Đáp án: 10,710{,}7.

Câu 18

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 4

Hình minh hoạ Hình minh hoạ

Áp dụng định lý Menelaus ta có PSPD⋅IOIS⋅BDBO=1⇔PSPD⋅2⋅2=1⇔PSPD=14⇒SDSP=5\frac{{PS}}{{PD}} \cdot \frac{{IO}}{{IS}} \cdot \frac{{BD}}{{BO}} = 1 \Leftrightarrow \frac{{PS}}{{PD}} \cdot 2 \cdot 2 = 1 \Leftrightarrow \frac{{PS}}{{PD}} = \frac{1}{4} \Rightarrow \frac{{SD}}{{SP}} = 5.

Hình minh hoạ

Khi N≡CN \equiv C, áp dụng định lý Menelaus, có MSMA⋅IOIS⋅CACO=1⇔MSMA=ISIO⋅COCA=14⇒MSMA=14\frac{{MS}}{{MA}} \cdot \frac{{IO}}{{IS}} \cdot \frac{{CA}}{{CO}} = 1 \Leftrightarrow \frac{{MS}}{{MA}} = \frac{{IS}}{{IO}} \cdot \frac{{CO}}{{CA}} = \frac{1}{4} \Rightarrow \frac{{MS}}{{MA}} = \frac{1}{4}.

, khi đó ta có với 1≤x≤51 \le x \le 5.

Ta có x(6−x)=−(x−3)2+9x\left( {6 - x} \right) = - {\left( {x - 3} \right)^2} + 9 mà 1≤x≤5⇒5≤x(6−x)≤9⇒115≤35x(6−x)≤3251 \le x \le 5 \Rightarrow 5 \le x\left( {6 - x} \right) \le 9 \Rightarrow \frac{1}{{15}} \le \frac{3}{{5x\left( {6 - x} \right)}} \le \frac{3}{{25}}.

và . Vậy 25m+15n=25⋅325+15⋅115=425m + 15n = 25 \cdot \frac{3}{{25}} + 15 \cdot \frac{1}{{15}} = 4.

Đáp án: 44.

Câu 19

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

Ta có MM là trung điểm của ABAB.

Theo giả thiết suy ra ABCDABCD là nửa lục giác đều nội tiếp đường tròn đường kính ABAB⇒{ACB^=90∘;ABC^=60∘AC=3\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\widehat {ACB} = 90^\circ ;\widehat {ABC} = 60^\circ \\AC = \sqrt 3 \end{array} \right..

Vì DM//BC⇒DM//(SBC)DM{\rm{//}}BC \Rightarrow DM{\rm{//}}\left( {SBC} \right).

Do đó d(DM,SB)=d(DM,(SBC))=d(M,(SBC))=12d(A,(SBC))d\left( {DM,SB} \right) = d\left( {DM,\left( {SBC} \right)} \right) = d\left( {M,\left( {SBC} \right)} \right) = \frac{1}{2}d\left( {A,\left( {SBC} \right)} \right) (vì MB=12ABMB = \frac{1}{2}AB).

Kẻ AH⊥SCAH \bot SC tại HH. Ta có {BC⊥ACBC⊥SA⇒BC⊥(SAC)\left\{ \begin{array}{l}BC \bot AC\\BC \bot SA\end{array} \right. \Rightarrow BC \bot \left( {SAC} \right)⇒AH⊥BC\Rightarrow AH \bot BC.

Khi đó {AH⊥SCAH⊥BC⇒AH⊥(SBC)⇒d(A,(SBC))=AH\left\{ \begin{array}{l}AH \bot SC\\AH \bot BC\end{array} \right. \Rightarrow AH \bot \left( {SBC} \right) \Rightarrow d\left( {A,\left( {SBC} \right)} \right) = AH.

Xét tam giác SACSAC vuông tại AA, ta có AH2=AC2⋅SA2AC2+SA2=(3)2⋅32(3)2+32=94A{H^2} = \frac{{A{C^2} \cdot S{A^2}}}{{A{C^2} + S{A^2}}} = \frac{{{{\left( {\sqrt 3 } \right)}^2} \cdot {3^2}}}{{{{\left( {\sqrt 3 } \right)}^2} + {3^2}}} = \frac{9}{4}⇒AH=32\Rightarrow AH = \frac{3}{2}.

Vậy d(DM,SB)=12d(A,(SBC))=12AH=34=0,75d\left( {DM,SB} \right) = \frac{1}{2}d\left( {A,\left( {SBC} \right)} \right) = \frac{1}{2}AH = \frac{3}{4} = 0{,}75.

Câu 20

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Hình minh hoạ

Gọi NN là trung điểm của Hình minh hoạ

⇒d(BC, SM)=d(BC,(SMN))=d(B,(SMN))=d(A,(SMN))\Rightarrow d\left( {BC,\,SM} \right) = d\left( {BC,\left( {SMN} \right)} \right) = d\left( {B,\left( {SMN} \right)} \right) = d\left( {A,\left( {SMN} \right)} \right).

Dựng AHAH vuông góc với SNSN tại H⇒AH⊥(SMN)H \Rightarrow AH \bot \left( {SMN} \right).

Vậy d(A,(SMN))=AH=a36d\left( {A,\left( {SMN} \right)} \right) = AH = \frac{{a\sqrt 3 }}{6}.

Lại có, trong tam giác vuông SANSAN: 1AH2=1SA2+1AN2⇒SA=a24\frac{1}{{A{H^2}}} = \frac{1}{{S{A^2}}} + \frac{1}{{A{N^2}}} \Rightarrow SA = \frac{{a\sqrt 2 }}{4}.

Vậy VS.ABC=13SA⋅SABC=13⋅a24⋅a22=a3224{V_{S.ABC}} = \frac{1}{3}SA \cdot {S_{ABC}} = \frac{1}{3} \cdot \frac{{a\sqrt 2 }}{4} \cdot \frac{{{a^2}}}{2} = \frac{{{a^3}\sqrt 2 }}{{24}}.

Khi đó m−n=2−24=−22m - n = 2 - 24 = - 22.

Đáp án: −22- 22.

Câu 21

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 60

Hình minh hoạ

Do {(SAB)⊥(ABCD)(SAD)⊥(ABCD)⇒SA⊥(ABCD).\left\{ \begin{array}{l}\left( {SAB} \right) \bot \left( {ABCD} \right)\\\left( {SAD} \right) \bot \left( {ABCD} \right)\end{array} \right. \Rightarrow SA \bot \left( {ABCD} \right).

Ta kẻ BH⊥AC, H∈ ACBH \bot AC,\,H \in \,AC.

⇒{BH⊥ACBH⊥SA   (do  SA⊥(ABCD) )⇒BH⊥(SAC).\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}BH \bot AC\\BH \bot SA\,\,\,\left( {{\rm{do}}\,\,SA \bot \left( {ABCD} \right)\,} \right)\end{array} \right. \Rightarrow BH \bot \left( {SAC} \right).

Suy ra SHSH là hình chiếu vuông góc của SBSB trên mặt phẳng (SAC)\left( {SAC} \right).

Khi đó (SB,(SAC))=(SB, SH)=BSH^\left( {SB,\left( {SAC} \right)} \right) = \left( {SB,\,SH} \right) = \widehat {BSH}.

Ta có: SB=SA2+AB2=4a1515,  1BH2=1BA2+1BC2⇒BH=2a55SB = \sqrt {S{A^2} + A{B^2}} = \frac{{4a\sqrt {15} }}{{15}},\,\,\frac{1}{{B{H^2}}} = \frac{1}{{B{A^2}}} + \frac{1}{{B{C^2}}} \Rightarrow BH = \frac{{2a\sqrt 5 }}{5}.

Xét tam giác SHBSHB vuông tại HH ta có: sin⁡BSH^=BHSB=32⇒BSH^=60∘\sin \widehat {BSH} = \frac{{BH}}{{SB}} = \frac{{\sqrt 3 }}{2} \Rightarrow \widehat {BSH} = 60^\circ.

Vậy (SB, (SAC))=60∘\left( {SB,\,\left( {SAC} \right)} \right) = 60^\circ.

Đáp án: 6060.

Câu 22

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 41

Minh họa khối chân tháp và đặt tên các điểm như hình dưới đây.

Hình minh hoạ

Theo bài ra, ta có AB=5,A′B′=2,CC′=3AB = 5,A'B' = 2,CC' = 3.

Có ABCDABCD là hình vuông ⇒CO=12AC=522\Rightarrow CO = \frac{1}{2}AC = \frac{{5\sqrt 2 }}{2}.

Có A′B′C′D′A'B'C'D' là hình vuông ⇒C′O′=12A′C′=222=2\Rightarrow C'O' = \frac{1}{2}A'C' = \frac{{2\sqrt 2 }}{2} = \sqrt 2.

Kẻ C′H⊥OCC'H \bot OC tại HH. Suy ra OHC′O′OHC'O' là hình chữ nhật.

⇒OH=O′C′=2,  CH=OC−OH=522−2=322\Rightarrow OH = O'C' = \sqrt 2 ,\,\,CH = OC - OH = \frac{{5\sqrt 2 }}{2} - \sqrt 2 = \frac{{3\sqrt 2 }}{2}.

⇒OO′=C′H=CC′2−CH2=32−(322)2=322\Rightarrow OO' = C'H = \sqrt {C{{C'}^2} - C{H^2}} = \sqrt {{3^2} - {{\left( {\frac{{3\sqrt 2 }}{2}} \right)}^2}} = \frac{{3\sqrt 2 }}{2}.

Diện tích đáy lớn là S=AB2=52=25  (m2)S = A{B^2} = {5^2} = 25\,\,{\rm{(}}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}{\rm{)}}.

Diện tích đáy bé là S′=A′B′2=22=4  (m2)S' = A'{B'^2} = {2^2} = 4\,\,{\rm{(}}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}{\rm{)}}.

Thể tích khối chóp cụt là: V=13h(S+SS′+S′)=13⋅322(25+25⋅4+4)=3922  (m3)V = \frac{1}{3}h\left( {S + \sqrt {SS'} + S'} \right) = \frac{1}{3} \cdot \frac{{3\sqrt 2 }}{2}\left( {25 + \sqrt {25 \cdot 4} + 4} \right) = \frac{{39\sqrt 2 }}{2}\,\,{\rm{(}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}{\rm{)}}.

Số tiền để mua bê tông tươi làm chân tháp là:

3922⋅1 470 000≈40 538 432  \frac{{39\sqrt 2 }}{2} \cdot 1\,470\,000 \approx 40\,538\,432{\rm{\;}}(đồng) ≈41 \approx 41\,(triệu đồng).

Đáp án: 4141.