TopStudy

Toán · Lớp 11

Giải SGK Toán 11 KNTT Bài 22. Hai đường thẳng vuông góc có đáp án

13 câu · 20 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. Tự luận

Câu 1

1 điểm

Đối với các nút giao thông cùng mức hay khác mức, để có thể dễ dàng bố trí các nhánh rẽ và để người tham gia giao thông có góc nhìn đảm bảo an toàn, khi thiết kế người ta đều cố gắng để các tuyến đường tạo với nhau một góc đủ lớn và tốt nhất là góc vuông. Đối với nút giao thông cùng mức, tức là các đường giao nhau, thì góc giữa chúng là góc giữa hai đường thẳng mà ta đã biết. Còn đối với các nút giao khác mức, tức là các đường thẳng chéo nhau, thì góc giữa chúng được hiểu như thế nào? Bài học này sẽ đề cập tới đối tượng toán học tương ứng.

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

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

Bài học này sẽ giúp chúng ta tìm hiểu về góc giữa hai đường thẳng chéo nhau.

Câu 2

1 điểm

Trong không gian, cho hai đường thẳng chéo nhau m và n. Từ hai điểm phân biệt O, O' tuỳ ý lần lượt kẻ các cặp đường thẳng a, b và a', b' tương ứng song song với m, n (H.7.2).

a) Mỗi cặp đường thẳng a, a' và b, b' có cùng thuộc một mặt phẳng hay không?

b) Lấy các điểm A, B (khác O) tương ứng thuộc a, b. Đường thẳng qua A song song với OO' cắt a' tại A', đường thẳng qua B song song với OO' cắt b' tại B'. Giải thích vì sao OAA'O'; OBB'O'; ABB'A' là các hình bình hành.

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

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

a) Mỗi cặp đường thẳng a, a' và b, b' cùng thuộc một mặt phẳng vì a // a' và b // b'.

b) Có a // a' nên OA // O'A'.

Vì OA // O'A' và AA' // OO' nên OAA'O' là hình bình hành.

Có b // b' nên OB // O'B'.

Vì OB // O'B' và BB' // OO' nên OBB'O' là hình bình hành.

Vì OAA'O' là hình bình hành nên AA' = OO', OBB'O' là hình bình hành nên BB' = OO', suy ra AA' = BB'.

Vì AA' // OO' và BB' // OO' nên BB' // AA'.

Vì AA' = BB' và BB' // AA' nên ABB'A' là hình bình hành.

Câu 3

1 điểm

c) So sánh góc giữa hai đường thẳng a, b và góc giữa hai đường thẳng a', b'.

(Gợi ý: Áp dụng định lí côsin cho các tam giác OAB, O'A'B' ).

Xem đáp án và lời giải

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

c) Ta có góc giữa hai đường thẳng a, b là AOB^\widehat{AOB} và góc giữa hai đường thẳng a', b' là A′O′B′^\widehat{{A}^{'}{O}^{'}{B}^{'}} .

Vì OAA'O' là hình bình hành nên OA = O'A'.

Vì OBB'O' là hình bình hành nên OB = O'B'.

Vì ABB'A' là hình bình hành nên AB = A'B'.

Do đó DOAB và DO'A'B' có các cạnh tương ứng bằng nhau.

Áp dụng định lí côsin cho DOAB có : cosAOB^=OA2+OB2−AB22⋅OA⋅OBcos\widehat{AOB}=\frac{O{A}^{2}+O{B}^{2}-A{B}^{2}}{2\cdot OA\cdot OB}.

Áp dụng định lí côsin cho DO'A'B' có: cosA′O′B′^=O′A′2+O′B′2−A′B′22⋅O′A′⋅O′B′cos\widehat{{A}^{'}{O}^{'}{B}^{'}}=\frac{{O}^{'}{{A}^{'}}^{2}+{O}^{'}{{B}^{'}}^{2}-{A}^{'}{{B}^{'}}^{2}}{2\cdot {O}^{'}{A}^{'}\cdot {O}^{'}{B}^{'}} .

Do DOAB và DO'A'B' có các cạnh tương ứng bằng nhau nên cosAOB^=cosA′O′B′^cos\widehat{AOB}=cos\widehat{{A}^{'}{O}^{'}{B}^{'}} .

Vậy góc giữa hai đường thẳng a, b và góc giữa hai đường thẳng a', b' bằng nhau.

Câu 4

1 điểm
Nếu a song song hoặc trùng với a' và b song song hoặc trùng với b' thì (a, b) và (a', b') có mối quan hệ gì?
Xem đáp án và lời giải

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

Nếu a song song hoặc trùng với a' và b song song hoặc trùng với b' thì (a, b) = (a', b').

Câu 5

1 điểm

Kim tự tháp Kheops là kim tự tháp lớn nhất trong các kim tự tháp ở Ai Cập, được xây dựng vào thế kỉ thứ 26 trước Công nguyên và là một trong bảy kì quan của thế giới cổ đại. Kim tự tháp có dạng hình chóp với đáy là hình vuông có cạnh dài khoảng 230 m, các cạnh bên bằng nhau và dài khoảng 219 m (kích thước hiện nay).

(Theo britannica.com).

Tính (gần đúng) góc tạo bởi cạnh bên SC và cạnh đáy AB của kim tự tháp

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

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

Hình minh hoạ

Vì ABCD là hình vuông nên AB // CD.

Khi đó (SC, AB) = (SC, CD) = SCD^\widehat{SCD} .

Gọi H là trung điểm của CD, suy ra DH=HC=CD2=2302=115DH=HC=\frac{CD}{2}=\frac{230}{2}=115(m).

Vì tam giác SCD có SC = SD nên tam giác SCD cân tại S mà SH là trung tuyến nên SH là đường cao.

Xét tam giác SHC vuông tại H có: cosSCD^=cosSCH^=HCSC=115219cos\widehat{SCD}=cos\widehat{SCH}=\frac{HC}{SC}=\frac{115}{219}

⇒SCD^≈58,3∘\Rightarrow \widehat{SCD}\approx 58{,}3^{\circ}.

Vậy góc tạo bởi cạnh bên SC và cạnh đáy AB của kim tự tháp khoảng 58,3°.

Câu 6

1 điểm

Đối với hai cánh cửa trong Hình 7.5, tính góc giữa hai đường mép cửa BC và MN.

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Câu 7

1 điểm
Nếu đường thẳng a vuông góc với đường thẳng b thì a có vuông góc với các đường thẳng song song với b hay không?
Xem đáp án và lời giải

Câu 8

1 điểm

Cho tam giác MNP vuông tại N và một điểm A nằm ngoài mặt phẳng (MNP). Lần lượt lấy các điểm B, C, D sao cho M, N, P tương ứng là trung điểm của AB, AC, CD (H.7.7). Chứng minh rằng AD và BC vuông góc với nhau và chéo nhau.

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Câu 9

1 điểm
Cho hình lăng trụ ABC.A'B'C' có đáy là các tam giác đều. Tính góc (AB, B'C').
Xem đáp án và lời giải

Câu 10

1 điểm

Cho hình hộp ABCD.A'B'C'D' có các cạnh bằng nhau. Chứng minh rằng tứ diện ACB'D' có các cặp cạnh đối diện vuông góc với nhau.

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Câu 11

1 điểm

Cho tứ diện ABCD có CBD^=90∘\widehat{CBD}=90^{\circ} .

a) Gọi M, N tương ứng là trung điểm của AB, AD. Chứng minh rằng MN vuông góc với BC.

Xem đáp án và lời giải

Câu 12

1 điểm
b) Gọi G, K tương ứng là trọng tâm của các tam giác ABC, ACD. Chứng minh rằng GK vuông góc với BC.
Xem đáp án và lời giải

Câu 13

1 điểm

Đối với nhà gỗ truyền thống, trong các cấu kiện: hoành, quá giang, xà cái, rui, cột tương ứng được đánh số 1, 2, 3, 4, 5 như trong Hình 7.8, những cặp cấu kiện nào vuông góc với nhau?

Hình minh hoạ

Xem đáp án và lời giải

Đề cùng chủ đề

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