TopStudy

Đáp án và lời giải

Giải SGK Toán 11 CTST Bài 3. Hai mặt phẳng vuông góc có đáp án

Về trang đề

Câu 1

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

Hai mặt phẳng vuông góc khi góc giữa hai mặt phẳng đó là góc vuông.

Câu 2

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

a) Có thể xác định góc giữa hai cánh cửa nắp hầm bằng cách sử dụng góc giữa hai cây chống vuông góc với mỗi cánh.

Câu 3

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

b) Góc giữa hai mặt phẳng là góc giữa hai đường thẳng lần lượt vuông góc với hai mặt phẳng đó.

Khi đặt thiết bị lên mặt phẳng nghiêng (Q) thì OM vuông góc với mặt phẳng nghiêng (Q), ON vuông góc với mặt đất (P).

Khi đo góc giữa OM và ON chính là góc giữa (Q) và (P).

Câu 4

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

Sử dụng thước êke hoặc thước đo góc, ta đo được xOy^=90∘\widehat{xOy}=90^{\circ}.

Câu 5

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

a) Vì MH ⊥ (Q) nên MH ⊥ (OH)

MK ⊥ (Q) nên MK ⊥ OK

Mà (P) ⊥ (Q) nên HM ⊥ MK.

Tứ giác MHOK có MHO^=MKO^=HMK^=90∘\widehat{MHO}=\widehat{MKO}=\widehat{HMK}=90^{\circ}

Vậy tứ giác MHOK là hình chữ nhật.

Trong (P) có OH ⊥ (Q).

Câu 6

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

b) Ta có:

a⊥(Q) MH⊥(P)⇒MH⊥a}⇒MH//OK\begin{matrix}a\perp (\text{Q})\ \\ MH\perp (\text{P})\Rightarrow MH\perp a\end{matrix}\}\Rightarrow \text{MH}//\text{OK}

Lại có MH ⊥ (P) nên OK ⊥ (P) ⇒\RightarrowOK ⊥ OH

Tứ giác MHOK có MHO^=MKO^=HOK^=90∘\widehat{MHO}=\widehat{MKO}=\widehat{HOK}=90^{\circ}

Vậy tứ giác MHOK là hình chữ nhật.

((P), (Q)) = (MH, MK) = HMK^=90∘\widehat{HMK}=90^{\circ}

Câu 7

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

Hình minh hoạ

a) Gọi O = AC ∩\cap BD

• ΔSAC cân tại S nên SO ⊥ AC (1)

• ΔSBD cân tại S ∩\cap SO ⊥ BD (2)

Từ (1) và (2) suy ra SO ⊥ (ABCD)

Ta có:

SO⊥(ABCD)SO⊂(SAC) }⇒(SAC) ⊥ (ABCD) \begin{matrix}SO\perp (ABCD) \\ SO\subset (SAC)\ \end{matrix}\}\Rightarrow (\text{SAC})\ \perp \ (\text{ABCD})\ .

Câu 8

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

b) Vì ABCD là hình vuông nên AC ⊥ BD.

Mà SO ⊥ AC nên AC ⊥ (SBD).

Ta lại có: AC ⊂(SAC)\subset (SAC)

Do đó (SAC) ⊥ (SBD).

Câu 9

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

Đặt êke sao cho hai cạnh góc vuông của hai êke chạm nhau tạo thành một đường thẳng, hai cạnh còn lại của hai êke sát với mặt sàn.

Nếu đường thẳng đó nằm sát với bức tường thì bức tường vuông góc với mặt sàn.

Câu 10

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

a) Ta có:

a⊥(Q)a⊂(P)}⇒(P)⊥(Q)\begin{matrix}a\perp (Q) \\ a\subset (P)\end{matrix}\}\Rightarrow \text{(P)}\perp (Q)

Câu 11

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

b) Ta có:

a⊥(Q)b⊂(Q)}⇒a⊥bb⊥ca,c⊂(P)}⇒b⊥(P)\begin{matrix}\begin{matrix}a\perp (Q) \\ b\subset (Q)\end{matrix}\}\Rightarrow \text{a}\perp b \\ b\perp c \\ a,c\subset (P)\end{matrix}\}\Rightarrow b\perp (P)

Câu 12

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

a) Ta có:

M∈(R) MH⊥(P)(R)⊥(P)}⇒MH⊂(R)\begin{matrix}M\in (R)\ \\ \begin{matrix}MH\perp (P) \\ (R)\perp (P)\end{matrix}\end{matrix}\}\Rightarrow MH\subset (R)

M∈(R) MK⊥(P)(R)⊥(P)}⇒MK⊂(R)\begin{matrix}M\in (R)\ \\ \begin{matrix}MK\perp (P) \\ (R)\perp (P)\end{matrix}\end{matrix}\}\Rightarrow MK\subset (R)

Vậy hai đường thẳng MH và MK có nằm trong (R).

Câu 13

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

b) Ta có:

MH⊥(P)⇒MH⊥a MK⊥(Q)⇒MK⊥aMH,MK⊂(R)}⇒a⊥(R)\begin{matrix}MH\perp (P)\Rightarrow \text{MH}\perp a\ \\ \begin{matrix}MK\perp (Q)\Rightarrow MK\perp a \\ MH,MK\subset (R)\end{matrix}\end{matrix}\}\Rightarrow a\perp (R)

Câu 14

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

Hình minh hoạ

Câu 15

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

b)

Ta có:

(ADC)⊥(ABE)(ADC)⊥(DFK)(ABE)∩(DFK)=OH}⇒OH⊥(ADC)\begin{matrix}(ADC)\perp (ABE) \\ (ADC)\perp (DFK) \\ (ABE)\cap (DFK)=OH\end{matrix}\}\Rightarrow OH\perp (ADC).

Câu 16

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

Ta mở quyển sách ra và đặt quyển sách lên mặt bàn sao cho hai mép dưới của bìa sách nằm trên mặt bàn.

Câu 17

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

a) Các mặt bên của hình lăng trụ này là hình chữ nhật vuông góc với mặt phẳng đáy.

b) Các mặt bên của hình lăng trụ này là hình chữ nhật vuông góc với mặt phẳng đáy.

c) Hình lăng trụ đó có 4 mặt bên là hình chữ nhật.

d) Hình lăng trụ đó có cả 6 mặt là hình chữ nhật.

Câu 18

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

Hình minh hoạ

Hình minh hoạ

Câu 19

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

Diện tích một mặt bên của lồng đèn là:

10.30 = 300 (cm2^{2})

Tổng diện tích các mặt bên của chiếc lồng đèn đó là:

300.6 = 1800 (cm2^{2})

Câu 20

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

Vì ΔSAC cân tại S nên SO ⊥ AC (1)

Vì ΔSBD cân tại S nên SO ⊥ BD (2)

Từ (1) và (2), suy ra SO ⊥ (ABCD)

Câu 21

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

Vì S.ABCD là hình chóp tứ giác đều ⇒\Rightarrow SO ⊥ (ABCD)

⇒\Rightarrow SO ⊥ OA.

Ta có: ABCD là hình vuông ⇒AC=2AB2=a2⇒AO=12AC=a22\Rightarrow \text{AC}=\sqrt{2A{B}^{2}}=a\sqrt{2}\Rightarrow \text{AO}=\frac{1}{2}AC=\frac{a\sqrt{2}}{2}

Xét tam giác SOA vuông tại O:

SO=SA2−AO2=a142SO=\sqrt{S{A}^{2}-A{O}^{2}}=\frac{a\sqrt{14}}{2} (theo định lí Pytago)

Vậy SO=a142SO=\frac{a\sqrt{14}}{2}

Câu 22

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

Mô hình hoá hình ảnh kim tự tháp bằng hình chóp tứ giác đều S.ABCD có O là tâm của đáy.

Kẻ SH ⊥ CD(H ∈\in CD)

Ta có: SO = 136 m , AD = 152 m

Tam giác SCD cân tại S

⇒\Rightarrow SH vừa là trung tuyến, vừa là đường cao của tam giác SCD

⇒\Rightarrow H là trung điểm của CD.

Mà O là trung điểm của AD.

⇒\RightarrowOH là đường trung bình của tam giác ACD

⇒OH=12AD=76(m)\Rightarrow OH=\frac{1}{2}AD=76(m)

Ta có: SO ⊥ (ABCD) ⇒\RightarrowSO ⊥ OH

⇒ ΔSOH vuông tại O.

⇒ SH=SO2+OH2=1362+762≈155,8 (m)SH=\sqrt{S{O}^{2}+O{H}^{2}}=\sqrt{{136}^{2}+{76}^{2}}\approx 155{,}8\ (m)

Vậy độ dài đường cao của mặt bên xuất phát từ đỉnh của kim tự tháp khoảng 155,8 m.

Câu 23

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

a) Ta có: (P) // (A1_{1}A2_{2}A3_{3}...A6_{6})

Do đó A1_{1}′A2_{2}′ // A1_{1}A2_{2}; A2_{2}′A3_{3}′ // A2_{2}A3_{3}; A3_{3}′A4_{4}′ // A3_{3}A4_{4};

A4′A5′ // A4_{4}A5_{5}; A5_{5}′A6_{6}′ // A5_{5}A6_{6}; A6_{6}′A1_{1}′ // A6_{6}A1_{1}

Khi đó A′1A′2A1A2=A′2A′3A2A3=A′3A′4A3A4=A′4A′5A4A5=A′5A′6A5A6=A′6A′1A6A1 \frac{{{A}^{'}}_{1}{{A}^{'}}_{2}}{{A}_{1}{A}_{2}}=\frac{{{A}^{'}}_{2}{{A}^{'}}_{3}}{{A}_{2}{A}_{3}}=\frac{{{A}^{'}}_{3}{{A}^{'}}_{4}}{{A}_{3}{A}_{4}}=\frac{{{A}^{'}}_{4}{{A}^{'}}_{5}}{{A}_{4}{A}_{5}}=\frac{{{A}^{'}}_{5}{{A}^{'}}_{6}}{{A}_{5}{A}_{6}}=\frac{{{A}^{'}}_{6}{{A}^{'}}_{1}}{{A}_{6}{A}_{1}\ }.

Mà A1_{1}A2_{2} = A2_{2}A3_{3} = A3_{3}A4_{4}= A4_{4}A5_{5}= A5_{5}A6_{6}= A6_{6}A1_{1}

⇒\RightarrowA1_{1}′A2_{2}′ = A2_{2}′A3_{3}′ = A3_{3}′A4_{4}′ = A4_{4}′A5_{5}′ = A5_{5}′A6_{6}′ = A6_{6}′A1_{1}′

Vậy đa giác A′1_{1}A′2_{2}...A′6_{6} là lục giác đều.

Câu 24

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

b) Ta có:

∈A′1A′4⊂(SA1A4) ∈A′3A′6⊂(SA3A6) (SA1A4)∩(SA3A6)=SO}⇒O′∈SO\begin{matrix}\in {{A}^{'}}_{1}{{A}^{'}}_{4}\subset (\text{S}{A}_{1}{A}_{4})\ \\ \in {{A}^{'}}_{3}{{A}^{'}}_{6}\subset (S{A}_{3}{A}_{6})\ \\ (\text{S}{A}_{1}{A}_{4})\cap (S{A}_{3}{A}_{6})=SO\end{matrix}\}\Rightarrow {O}^{'}\in SO

Mà S.A1_{1}A2_{2}...A6_{6}là hình chóp đều nên SO ⊥ (A1_{1}A2_{2}...A6_{6}).

Vậy OO′ ⊥ (A1_{1}A2_{2}...A6_{6}).

Câu 25

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

Hình minh hoạ

Gọi O, O′ lần lượt là tâm của hai đáy ABC và A′B′C′; M, M′ lần lượt là trung điểm của BC và B′C′.

Kẻ A′H ⊥ AO (H∈\in AO).

Khi đó, ta có A′H = OO′.

• ΔABC đều nên AM=a2⋅32=a34⇒AO=23AM=a36AM=\frac{\frac{a}{2}\cdot \sqrt{3}}{2}=\frac{a\sqrt{3}}{4}\Rightarrow AO=\frac{2}{3}AM=\frac{a\sqrt{3}}{6}.

• ΔA′B′C′ đều nên A′M′=a2.32=a34⇒A′O′=23A′M′=a36A'M'=\frac{\frac{a}{2}.\sqrt{3}}{2}=\frac{a\sqrt{3}}{4}\Rightarrow {A}^{'}{O}^{'}=\frac{2}{3}{A}^{'}M'=\frac{a\sqrt{3}}{6}

• A′HOO′ là hình chữ nhật nên OH=A′O′=a36⇒AH=AO−OH=a36OH=A'O'=\frac{a\sqrt{3}}{6}\Rightarrow AH=AO-OH=\frac{a\sqrt{3}}{6}.

• Tam giác AA′H vuông tại H nên OO′=A′H=AA′2−AH2=a1416O{O}^{'}={A}^{'}H=\sqrt{A{A}^{'2}-A{H}^{2}}=\frac{a\sqrt{141}}{6}.

Câu 26

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

Hình minh hoạ

Câu 27

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

Hình minh hoạ

a) Ta có (SAC) ⊥ (ABC) ⇒\Rightarrow AC ⊥ (ABC) ⇒\Rightarrow AC ⊥ BC

Mà (SAC) ∩\cap (ABC) = AC nên BC ⊥ (SAC)

Do đó (SBC) ⊥ (SAC).

Câu 28

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

b) Ta có: BC ⊥ (SAC) nên BC ⊥ AI (AI ⊂\subset (SAC)) (1)

Tam giác SAC đều có I là trung điểm của SC nên AI ⊥ SC (2)

Từ (1) và (2) suy ra AI ⊥ (SBC)

Mà AI ⊂\subset (ABI) nên (ABI) ⊥ (SAC)

Câu 29

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

Hình minh hoạ

Câu 30

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

Hình minh hoạ

Hình minh hoạ

Câu 31

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

Hình minh hoạ

Câu 32

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

Hình minh hoạ

Câu 33

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

Hình minh hoạ

Câu 34

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

Hình minh hoạ

Câu 35

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

Hình minh hoạ

Hình minh hoạ

Câu 36

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

Hình minh hoạ

Hình minh hoạ