Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
Chương 3: Bài 5. CÁC BÀI TỐN VỀ GĨC
Tên FB: Kiên Cao Văn. Email:
.Dạng 3: Góc giữa hai mặt phẳng trong khơng gian
_Tóm tắt lý thuyết cơ bản:
. Định nghĩa: Cho hai mặt phẳng
P
và
Q
cắt nhau
P , Q a , b
a P ,b Q .
Ta có:
, trong đó
Chú ý:
. Nếu
P Q P , Q 900.
P Q
P
Q
. Nếu
P , Q 0 .
0
. Cách xác định góc giữa hai mặt phẳng:
. Cách 1: (Sử dụng định nghĩa)
. Cách 2: (Dựng hai đường thẳng nằm trong hai mặt phẳng và cùng vng
góc với giao tuyến)
. Cách 3: (Sử dụng phương pháp tọa độ)
n
1 .n2
cos P , Q cos n1 , n2
n1 . n2
n
,n
(trong đó 1 2 lần lượt là véctơ pháp tuyến
của hai mặt phẳng
P , Q ).
. Cách 4: (Sử dụng khoảng cách)
P , Q cắt nhau theo giao
+) Cho hai mặt phẳng
tuyến là đường thẳng .
Q , dựng MH P
+) Lấy điểm M bất kì thuộc
P ), MI , I .
(H thuộc
d M , P
sin P , Q
.
MI
+)
(Trong chủ đề này chủ yếu các bài toán định hướng theo phương pháp tọa
độ và vận dụng bấm máy để tìm nhanh kết quả)
_Phương pháp Casio:
. Các lệnh Casio.
Lệnh đăng nhập môi trường
vectơ
Nhập thơng số vectơ
Tính tích vơ hướng của 2
vectơ (VtcA VtcB)
Fb: Kiên Cao Văn
-- 1--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
Tính tích có hướng của hai
vecto (VtcA x VtcB)
Lệnh tính độ dài một véctơ
(VtcA)
Lệnh tính góc giữa hai véctơ
(VtcA, VtcB)
. Công thức Casio
n
1 .n2
cos P , Q cos n1, n2
n1 . n2
hai mặt phẳng
n
,n
(trong đó 1 2 lần lượt là véctơ pháp tuyến của
P , Q ).
_ Bài tập minh họa trong các đề đã thi của BGD. (5-10 câu)
Câu 1: (THPT Quốc Gia năm 2018 – Mã 102) Cho hình lập phương ABCD. A ' B ' C ' D ' có
tâm O. Gọi I là tâm của hình vng A ' B ' C ' D ' và M là điểm thuộc đoạn thẳng
1
MO MI
2
OI sao cho
(tham khảo hình vẽ). Khi đó cosin của góc tạo bởi hai
mặt phẳng
MC ' D '
6 13
A. 65 .
và
MAB
bằng
7 85
B. 85 .
6 85
C. 85 .
17 13
D. 65 .
Lời giải
Chọn D.
Khơng mất tính tổng qt ta đặt cạnh của khối lập phương là 1.
Chọn hệ trục tọa độ sao cho
A ' 0; 0;0 , B ' 1;0; 0 , D ' 0;1;0
và
A 0;0;1
(như hình vẽ).
1 1 1
M ; ;
2 2 3 .
Khi đó ta có:
Fb: Kiên Cao Văn
-- 2--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
1 1 2
2 1
AB 1; 0; 0 , AM ; ; AB, AM 0; ; n1 0; 4;3
2 2 3
3 2
Suy ra:
là VTPT của mặt
MAB .
phẳng
1 1
1 1 1
D ' C ' 1; 0; 0 , DM ; ; D ' C ', DM 0; ; n2 0; 2;3
3 2
2 2 3
là VTPT của mặt
phẳng
MC ' D ' .
MAB và MC ' D ' bằng:
cosin của góc giữa hai mặt phẳng
n1.n2
0.0 4.2 3.3
17 13
cos n1 , n2
2
2
2
2
2
2
65
n1 . n2
0 4 3 . 0 2 3
_Quy trình bấm máy.
+) Nhập véctơ : VtcA =
1;0;0 ,
VtcB =
1 1 2
; ;
2 2 3
_Bài học kinh nghiệm
Với hình lập phương ABCD . A' B ' C ' D '
có các cạnh đều bằng a.
Chọn hệ trục tọa độ sao cho:
A ( 0 ; 0 ; 0 ) , B ( a ; 0 ; 0 ) , C ( a; a ; 0 ) , D ( 0 ; a ; 0 )
A ' ( 0 ; 0 ; a ) , B' ( a ; 0 ; a ) ,C ' ( a ; a ; a ) , D ' ( 0 ; a ; a )
+) Nhập vào máy VtcA x VtcB, ấn: Tính
n1 AB, MA
Màn hình hiện kết quả:
2 1
0; ; n1 0; 4;3 .
Đọc kết quả : 3 2
1 1 1
; ;
+) Nhập véctơ VtcC = 2 2 3 và tính VtcA
x VtcC
Màn hình hiện kết quả:
1 1
0; ; n2 0; 2;3 .
3 2
Đọc kết quả :
Fb: Kiên Cao Văn
-- 3--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
cos
n
1 , n2 .
+) Nhập hai véctơ n1 , n2 và tính
Màn hình hiện kết quả:
+) Kiểm tra đáp số và chọn đáp án đúng:
Màn hình hiện kết quả
A sai.
Màn hình hiện kết quả
B sai.
Màn hình hiện kết quả
C sai. Vậy D đúng.
Màn hình hiện kết quả
Câu 2: (THPT Trần Phú - Đà Nẵng - 2018) Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là
hình vng có độ dài đường chéo bằng a 2 và SA vng góc với mặt phẳng
ABCD . Gọi
là góc giữa hai mặt phẳng SBD và ABCD . Nếu tan 2 thì
góc giữa hai mặt phẳng
SAC
Fb: Kiên Cao Văn
và
SBC
bằng
-- 4--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
A. 30 .
B. 60 .
C. 45 .
D. 90 .
Lời giải
Chọn B.
Gọi I AC BD .
Hình vng ABCD có độ dài đường chéo bằng a 2 suy ra hình vng đó có
cạnh bằng a .
Ta có
SBD ABCD BD
SI BD
AI BD
SBD ; ABCD SI ; AI SIA
.
SA SA a
tan tan SIA
AI
Ta có
.
Chọn hệ trục tọa độ Oxyz như hình vẽ. Ta có
A 0;0;0 B a;0;0 C a; a;0 S 0;0; a
,
,
,
.
SA 0;0; a SC a; a; a SB a;0; a
Khi đó
;
;
.
SAC có vectơ pháp tuyến n1 1;1;0 .
Mặt phẳng
SBC có vectơ pháp tuyến n2 1;0;1 .
Mặt phẳng
n1.n2
cos SAC ; SBC 1 1
SAC ; SBC 60
n1 . n2
2. 2 2
Suy ra
.
_Quy trình bấm máy.
_Bài học kinh nghiệm
+) Nhập các véctơ
Với hình chóp S . ABCD có đáy ABCD
VtcA=( 0 ; 0 ;−1 ) ,VtcB=( 1 ; 1 ;−1 )
là hình vng cạnh a, SA ⊥( ABCD)
và SA=b .
VtcC=( 1 ; 0 ;−1 )
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ
sao cho :
A ( 0 ; 0 ; 0 ) , B ( a ; 0 ; 0 ) , C ( a; a ; 0 ) , D( 0 ; a ; 0)
+) Tìm véc tơ pháp tuyến của hai mặt phẳng
( SAC ) và ( SBC ).
và S ( 0 ; 0 ; b ) .
Nhập VtcA × VtcB , VtcB ×VtcC và đọc kết quả
Fb: Kiên Cao Văn
-- 5--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
+) Tính góc giữa hai mặt phẳng (SAC) và
(SBC).
Vậy góc giữa hai mặt phẳng bằng 600 .
Câu 3: (THPT Chuyên Hạ Long-Quảng Ninh-lần 1 năm 2017-2018) Cho hình
ABCD và
vuông ABCD cạnh a . Trên hai tia Bx, Dy vng góc với mặt phẳng
a
BM ;
4 DN 2a . Tính góc
cùng chiều lần lượt lấy hai điểm M , N sao cho
AMN và CMN .
giữa hai mặt phẳng
A. 30 .
B. 60 .
C. 45 .
Lời giải
Chọn D.
Gắn hệ trục tọa độ như hình vẽ:
Ta có:
B 0;0;0
,
A 0; a;0
,
C a;0;0
Fb: Kiên Cao Văn
D. 90 .
a
M 0;0;
4 , N a; a; 2 a .
,
-- 6--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
2
2 a
2
a
AM
,
AN
2
a
;
;
a
AM 0; a;
4
4 , AN a;0; 2a ,
là vectơ pháp tuyến
AMN .
của mp
2
CM , CN a ; 2a 2 ; a 2
4
là vectơ pháp tuyến
a
CM a; 0;
4 , CN 0; a; 2a ,
CMN .
của mp
cos
a4 a4
a4
2 2
a4
a4
4 a 4 a 4 . 4a 4 a 4
16
16
Do đó:
_Quy trình bấm máy.
(
+) Nhập vào máy tính VtcA= 0 ;−1;
1
,
4
)
VtcB=(1 ; 0 ; 2)
Ấn VtcA × VtcB để tìm vtpt của mặt phẳng
( AMN ).
Kết quả màn hình
0
90 .
_Bài học kinh nghiệm
Bước 1 : Chọn hệ trục tọa độ thích
hợp.
(Chú ý ba đường thẳng cắt nhau
đơi một vng góc)
Bước 2 : Xác định tọa độ của các
điểm liên quan.
Bước 3 : Tìm tọa độ của các véc tơ
pháp tuyến của hai mặt phẳng.
Bước 4 : Tính cosin góc xen giữa
hai mặt phẳng.
1
Suy ra n( AMN)= −2 ; ; 1 .
4
(
)
(
+) Nhập vào máy tính VtcA= −1 ; 0 ;
1
,
4
)
VtcB=( 0; 1 ; 2)
Ấn VtcA × VtcB để tìm vtpt của mặt phẳng
(CMN ).
Kết quả màn hình
( −14 ; 2;−1).
Suy ra n(CMN )=
+) Tính cosφφ .
Fb: Kiên Cao Văn
-- 7--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
Màn hình hiện kết quả
Vậy cosφφ=0 ⇒ φ=900 .
Câu 4:
(Chuyên Hà Tĩnh –Lần 1-2018) Cho hình lăng trụ ABC. ABC có A. ABC là
tứ diện đều cạnh a . Gọi M , N lần lượt là trung điểm của AA và BB . Tính tan
của góc giữa hai mặt phẳng
2
A. 5 .
ABC
và
3 2
B. 4 .
CMN .
2 2
C. 5 .
4 2
D. 13 .
Lời giải
Chọn C.
Gọi O là trung điểm của AB . Chuẩn hóa và chọn hệ trục tọa độ sao cho
O 0; 0;0
,
3
3
3 6
1
1
; 0 H 0;
; 0 AH a 6 A 0;
;
A ;0;0 B ; 0; 0 C 0;
2
6
6
3
2
2
,
,
,
,
3
3 6
B 1;
;
6
3
n
0;0;1
ABC
Ta có AB AB
. Dễ thấy
có vtpt 1
.
1 3 6
3 3 6
M ;
;
N ;
;
4 12 6 , N là trung điểm BB
4 12 6
M là trung điểm AA
1 5 3 6
CM ;
;
4
12
6
MN 1;0;0
,
6 5 3
n2 0;
;
3 0; 2 2;5
6
12
CMN
có vtpt
12
Fb: Kiên Cao Văn
-- 8--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
1
5
tan
1 2 2
2
cos
cos 33
5
_Quy trình bấm máy.
+) Nhập vào máy tính VtcA=( 0 ; 0 ; 1 ) ,
VtcB=( 0; 2 √ 2; 5)
+) Tính cosin góc giữa hai mặt phẳng và suy
ra tan.
Màn hình hiện kết quả cosφφ
Ấn vào máy tính
Màn hình hiện kết quả tanφ
Đối chiếu đáp số ⇒ tanφ=
_Bài học kinh nghiệm
Bước 1 : Chọn hệ trục tọa độ thích
hợp.
(Chú ý ba đường thẳng cắt nhau
đơi một vng góc)
Bước 2 : Xác định tọa độ của các
điểm liên quan.
Bước 3 : Tìm tọa độ của các véc tơ
pháp tuyến của hai mặt phẳng.
Bước 4 : Tính cosin góc xen giữa
hai mặt phẳng.
Lưu ý : Với những bài toán mà tọa
độ là số vơ tỉ, thì bước tìm tọa độ
của véc tơ pháp tuyến bằng tích có
hướng nên thực hiện ra giấy nháp.
2 √2
.
5
Câu 5: (THPT Chuyên Thái Bình-lần 4 năm 2017-2018) Cho hình chóp S . ABC có
đáy ABC là tam giác vuông cân tại B , AC 2a , tam giác SAB và tam giác
SCB lần lượt vuông tại A , C . Khoảng cách từ S đến mặt phẳng ABC bằng
2a . Cơsin của góc giữa hai mặt phẳng SAB và SCB bằng
1
1
1
1
A. 2 .
B. 3 .
C. 2 .
D. 3 .
Lời giải
Chọn B.
Fb: Kiên Cao Văn
-- 9--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
B 0;0;0 A a 2;0;0 C 0; a 2;0 S x; y; z
Chọn hệ trục tọa độ sao cho
,
,
,
.
ABC : z 0 , AS x a 2; y; z , CS x; y a 2; z
Ta có
x a 2 a 2 0 x a 2 d S , ABC 2a z 2a z 0
Do AS . AB 0
,
CS .CB 0 y a 2 a 2 0 y a 2 S a 2; a 2; 2a .
AS 0; a 2;2a CS a 2;0; 2a BS a 2; a 2; 2a
Ta có
,
,
.
1
1
m
0;
2;
1
SAB
SBC có 1 vtpt
cos
3.
3
3.
,
có 1 vtpt
_Quy trình bấm máy.
_Bài học kinh nghiệm
Bước 1 : Chọn hệ trục tọa độ thích
+) Nhập vào máy tính VtcA=(− √ 2 ; 0 ; 1 ) ,
hợp.
VtcB=( 0; √ 2 ;−1)
(Chú ý ba đường thẳng cắt nhau
đơi một vng góc)
Bước 2 : Xác định tọa độ của các
+) Tính cosin góc giữa hai mặt phẳng.
điểm liên quan.
Bước 3 : Tìm tọa độ của các véc tơ
pháp tuyến của hai mặt phẳng.
Màn hình hiện kết quả cosφφ
Bước 4 : Tính cosin góc xen giữa
hai mặt phẳng.
Lưu ý : Với những bài toán mà tọa
độ là số vơ tỉ, thì bước tìm tọa độ
1
của véc tơ pháp tuyến bằng tích có
Vậy cosφφ= .
3
hướng nên thực hiện ra giấy nháp.
4
y 2 x 1 D
n 2;0;1
y 8 x 3 y 0 8 x3 0 x 0 y 0 1
lim y lim y
x
x
0;
Fb: Kiên Cao Văn
-- 10--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
_ Bài tập áp dụng rèn luyện trong các đề thi thử. (10-15 câu)
Câu 1: (Tham khảo THPTQG 2019) Cho hình lập phương ABCD. ABC D . Góc giữa
hai mặt phẳng
A. 30 .
ABCD
và
B. 60 .
ABC D
bằng
C. 45 .
D. 90 .
Lời giải
Chọn D.
Khơng mất tính tổng qt ta đặt cạnh của khối lập phương là 1.
Chọn hệ trục tọa độ sao cho
A 0; 0;0 , B 1; 0;0 , C 1;1;0 , D 0;1;0 , A 0;0;1
và
D 0;1;1
(như hình vẽ).
AC 1;1; 1 , AD 0;1; 1 n ABCD AC , AD 0;1;1 n1.
Ta có
AB 1;0;0 , AD 0;1;1 n ABC D AB, AD 0; 1;1 n2 .
n1.n2 0 ABCD ABC D .
Thấy
_Quy trình bấm máy.
_Bài học kinh nghiệm
Để tính góc giữa hai mặt phẳng
+) Nhập vào máy tính VtcA=( 1 ; 1;−1 ) ,
trong hình lập phương, ta thực hiện
VtcB=( 0; 1 ;−1)
như sau :
Ấn VtcA × VtcB để tìm vtpt của mặt phẳng
Bước 1 : Chọn hệ trục tọa độ thích
( A ' B' CD).
hợp.
(Chú ý ba đường thẳng cắt nhau
đôi một vuông góc)
Kết quả màn hình
Bước 2 : Xác định tọa độ của các
điểm liên quan.
Bước 3 : Tìm tọa độ của các véc tơ
pháp tuyến của hai mặt phẳng.
Suy ra n1= ( 0 ; 1; 1 ).
Bước 4 : Tính cosin góc xen giữa
+) Nhập vào máy tính VtcA=( 1 ; 0 ; 0 ) ,
hai mặt phẳng.
VtcB=(0; 1 ; 1)
Ấn VtcA × VtcB để tìm vtpt của mặt phẳng
( ABC ' D ').
Kết quả màn hình
Fb: Kiên Cao Văn
-- 11--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
Suy ra n2 =( 0 ;−1 ; 1 ).
+) Tính cosφφ .
Màn hình hiện kết quả
Vậy cosφφ=0 ⇒ φ=900 .
Câu 2:
(TRƯỜNG THPT THANH THỦY 2018 -2019) Cho tứ diện OABC có
OA, OB, OC đơi một vng góc và OB OC a 6 , OA a . Khi đó góc giữa hai
mặt phẳng ( ABC ) và (OBC ) bằng
0
A. 90 .
0
B. 60 .
0
C. 45 .
0
D. 30 .
Lời giải
Chọn D
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ, ta có
O ( 0 ; 0 ; 0) , A ( 0 ; 0 ; a) , B (a √ 6 ; 0 ; 0) , C (0 ; a √ 6 ; 0) .
O
A =( 0 ; 0 ; a ) là một véctơ pháp tuyến của mặt phẳng ( OBC ) . là một véctơ
pháp tuyến của mặt phẳng ( ABC ) .
Ta tính được góc giữa hai mặt phẳng bằng 300.
_Quy trình bấm máy.
_Bài học kinh nghiệm
Để tính góc giữa hai mặt phẳng
+) Nhập vào máy tính VtcA=( √6 ; 0 ;−1 ) ,
trong tứ diện vuông, ta thực hiện
VtcB=(0; √6 ;−1)
như sau :
Ấn VtcA × VtcB để tìm vtpt của mặt phẳng
Bước 1 : Chọn hệ trục tọa độ thích
( ABC).
hợp.
(Chú ý ba đường thẳng cắt nhau
đơi một vng góc)
Kết quả màn hình
Bước 2 : Xác định tọa độ của các
điểm liên quan.
Fb: Kiên Cao Văn
-- 12--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
Bước 3 : Tìm tọa độ của các véc tơ
pháp tuyến của hai mặt phẳng.
Bước 4 : Tính cosin góc xen giữa
hai mặt phẳng.
Suy ra n1= ( √6 ; √ 6 ; 6 ).
+) Nhập vào máy tính Vtc A =( √ 6 ; √ 6 ; 6 ) ,
VtcB=( 0 ; 0 ; 1 ) .
+) Tính cosφin góc giữa hai mặt phẳng.
Màn hình hiện kết quả
Ấn
màn hình hiện kết quả
Vậy góc giữa hai mặt phẳng bằng 300.
Câu 3: Cho hình hộp chữ nhật ABCD. ABC D có các cạnh AB 2, AD 3; AA 4 . Góc
ABD
AC D
giữa hai mặt phẳng
và
là . Tính giá trị gần đúng của góc ?
A. 45, 2 .
B. 38,1 .
C. 53, 4 .
D. 61, 6 .
Lời giải
Gắn hình hộp chữ nhật ABCD. ABC D vào hệ trục tọa độ như hình vẽ . Khi đó
A 0;0; 0 , B 2;0; 0 , D 0;3;0 , C 2;3; 0 , A 0;0; 4 , B 2;0; 4 , D 0;3; 4 , C 2;3; 4
AB 2; 0; 4 , AD 0;3; 4 , AC 2;3;0 , AD 0;3; 4 .
Có
n
AB; AD 12; 8;6
AB D
Gọi n1 là véc tơ pháp tuyến của
. Có 1
.
n AC ; AD 12;8;6
AC D
n
Gọi 2 là véc tơ pháp tuyến của
. Có 2
.
Fb: Kiên Cao Văn
-- 13--
.
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
ABD
AC D
Gọi là góc giữa hai mặt phẳng
và
n1.n2
29
cos
n1 n2 61
. Vậy giá trị gần đúng của góc là 61,6 .
_Quy trình bấm máy.
_Bài học kinh nghiệm
Để tính góc giữa hai mặt phẳng
+) Nhập vào máy tính VtcA=( 2 ; 0 ; 4 ) ,
trong hình hộp chữ nhật, ta thực
VtcB=( 0; 3 ; 4)
hiện như sau :
Ấn VtcA × VtcB để tìm vtpt của mặt phẳng
Bước 1 : Chọn hệ trục tọa độ thích
( AB ' D ' ).
hợp.
(Chú ý ba đường thẳng cắt nhau
đôi một vuông góc)
Kết quả màn hình
Bước 2 : Xác định tọa độ của các
điểm liên quan.
Bước 3 : Tìm tọa độ của các véc tơ
pháp tuyến của hai mặt phẳng.
Suy ra n1= (−12;−8 ; 6 ).
Bước 4 : Tính cosin góc xen giữa
+) Nhập vào máy tính VtcA=( 2 ; 3 ; 0 ) ,
hai mặt phẳng.
VtcB=( 0; 3 ;−4 )
Ấn VtcA × VtcB để tìm vtpt của mặt phẳng
( A ' C ' D).
Kết quả màn hình
Suy ra n2 =(−12; 8 ; 6 ).
+) Tính cosφin góc giữa hai mặt phẳng, suy ra
giá trị gần đúng góc.
Màn hình hiện kết quả
Ấn
Màn hình hiện kết quả
Fb: Kiên Cao Văn
-- 14--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
Vậy giá trị gần đúng của góc là 61,6 .
Câu 4: (CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG 2018-2019) Cho hình chóp S.ABCD có đáy là
hình vng cạnh a, cạnh bên SA 2a vng góc với đáy. Gọi M là trung điểm
cạnh SD. Tính cos của góc tạo bởi hai mặt phẳng (AMC) và (SBC).
5
A. 5 .
5
B. 3 .
3
C. 2 .
2
D. 3 .
Lời giải
Chọn B
Chọn hệ trục Oxyz sao cho gốc O trùng điểm A, các cạnh AB, AD, SA tương
ứng nằm trên chiều dương các trục Ox, Oy, Oz (như hình vẽ).
a
A 0;0;0 , B a;0;0 , C a; a;0 , D 0; a; 0 , S 0;0; 2a , M 0; ; a
2 .
Khi đó ta có điểm
a
SB a;0; 2a , BC 0; a; 0 , AC a; a;0 , AM 0; ; a
2 .
SB, BC 2a 2 ;0; a 2 n1 2;0;1
SBC .
Có
là vecto pháp tuyến của
a 2
AM , AC a 2 ; a 2 ;
n 2 2; 2;1
2
AMC .
Có
là vecto pháp tuyến của
n1.n2
5
5
cos SBC ; AMC cos n1 , n2
.
3
5. 9
n1 n2
Ta có:
_Quy trình bấm máy.
_Bài học kinh nghiệm
Để tính góc giữa hai mặt phẳng
+) Nhập vào máy tính VtcA=( 1 ; 0 ;−2 ) ,
trong hình chóp, ta thực hiện như
VtcB=( 0; 1 ; 0)
Ấn VtcA × VtcB để tìm vtpt của mặt phẳng ( SBC ) sau :
Bước 1 : Chọn hệ trục tọa độ thích
.
hợp.
Fb: Kiên Cao Văn
-- 15--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
(Chú ý ba đường thẳng cắt nhau
đôi một vuông góc)
Bước 2 : Xác định tọa độ của các
điểm liên quan.
Bước 3 : Tìm tọa độ của các véc tơ
pháp tuyến của hai mặt phẳng.
Bước 4 : Tính cosin góc xen giữa
hai mặt phẳng.
Kết quả màn hình
Suy ra n1= ( 2; 0 ; 1 ) .
+) Nhập vào máy tính VtcA=( 1 ; 1; 0 ) ,
1
VtcB=( 0; ; 1)
2
Ấn VtcA × VtcB để tìm vtpt của mặt phẳng
( AMC).
Kết quả màn hình
Suy ra n2 =( 2;−2 ; 1 ).
+) Tính cosφin góc giữa hai mặt phẳng.
Màn hình hiện kết quả
Vậy
cos SBC ; AMC
5
.
3
Câu 5: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh a , SAB là tam giác
đều và
( SCD )
( SAB )
vng góc với
( ABCD)
( SAC )
. Tính cos với là góc tạo bởi
và
.
3
A. 7 .
5
C. 7 .
6
B. 7 .
2
D. 7 .
Lời giải
Fb: Kiên Cao Văn
-- 16--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
z
S
y
D
A
x
O
M
B
C
Chú ý: Ta có thể giải bài tốn với cạnh hình vng bằng 1.
Gọi O , M lần lượt là trung điểm của AB , CD . Vì SAB là tam giác đều và
( SAB)
vng góc với
( ABCD)
nên
SO ^ ( ABCD)
.
ổ 1 ử
Aỗ
0; ; 0ữ
ữ
ỗ
ữ
ỗ
O ( 0; 0; 0) M ( 1; 0; 0)
Oxyz
è
2 ø
Xét hệ trục
như hình vẽ ta c:
,
,
,
ổ
3ử
ữ
ữ
Sỗ
0;
0;
ỗ
ữ
ỗ
ữ
ỗ
2ứ
ố
.
ổ 1 ữ
ử ổ1 ử
Cỗ
1; - ; 0ữ
Dỗ
1; ; 0ữ
ữ
ỗ
ỗ
ữ
ữ
ỗ
ỗ
ố
ứ
ố
ứ
2
2
Khi ú,
,
.
ổ 1
ổ 1
ử
3ử
3ữ
ữ
ỗ
ữ
ữ
SA = ỗ
0;
;
SC
=
1;
;
ỗ
ỗ
ữ
ữ
ỗ
ỗ
ữ AC = ( 1; - 1; 0)
ỗ
ỗ
2
2 ứ
2
2 ữ
ố
ố
ứ, CD = ( 0; 1; 0) .
Suy ra:
,
,
ổ 3
3
1ử
ữ
ự= ỗ
ữ
n1 = ộ
SA
,
AC
;
;
ỗ
ữ
ờ
ỳ
ỗ
ở
ỷ ỗ
ữ
SAC )
2
2
2
(
ố
ứ
Mt phng
cú vộc t phỏp tuyn
.
ổ3
ử
ỗ ; 0; 1ữ
ự=ỗ
ữ
n2 = ộ
SC
,
CD
ữ
ờ
ỳ ỗ
ở
ỷ
ữ
ỗ2
( SAD)
ố
ứ.
Mt phng
cú vộc t phỏp tuyn
n1 ×n2
5
cos = =
7
n1 ×n2
Vậy
.
_Quy trình bấm máy.
_Bài học kinh nghiệm
Để tính góc giữa hai mặt phẳng
+) Nhập vào máy tính VtcA=( √3 ; √ 3 ; 1 ) ,
trong hình chóp có mặt bên vng
VtcB=( √ 3 ; 0 ; 2 )
góc với mặt phẳng đáy, ta thực
hiện như sau :
Bước 1 : Chọn hệ trục tọa độ thích
+) Tính cosin góc giữa hai mặt phẳng.
hợp.
(Chú ý ba đường thẳng cắt nhau
đơi một vng góc)
Bước 2 : Xác định tọa độ của các
điểm liên quan.
Màn hình hiện kết quả cosφφ
Bước 3 : Tìm tọa độ của các véc tơ
Fb: Kiên Cao Văn
-- 17--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
pháp tuyến của hai mặt phẳng.
Bước 4 : Tính cosin góc xen giữa
hai mặt phẳng.
5
cos
SAC , SCD .
7
Đối chiếu đáp số
4
y 2 x 1 D
y 8 x 3 y 0 8 x3 0 x 0 y 0 1
lim y lim y
x
x
0;
Câu 6: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thang vng tại A và D , AB 2a ,
AD CD a , SA 2a , SA ABCD . Tính cơsin của góc tạo bởi SBC và SCD .
6
A. 6 .
6
B. 3 .
2
C. 3 .
3
D. 3 .
Lời giải
Chọn B
z
S
O
B
A
D
y
x
C
Chọn hệ trục tọa độ Oxyz như hình vẽ.
Ta có:
A 0, 0, 0 , S 0, 0, 2 , D 0,1, 0 , B 2, 0, 0 , C 1,1, 0
.
SCD : n1 SC , SD 0, 2,1 .
Vectơ pháp tuyến của
SBC n2 SB, SC 2, 2, 2
Vectơ pháp tuyến của
:
.
n1 n2
6
cos
SBC , SDC
3
n1 n2
Vậy:
.
_Quy trình bấm máy.
+) Nhập vào máy tính VtcA=( 0; √ 2 ; 1 ) ,
Fb: Kiên Cao Văn
_Bài học kinh nghiệm
Để tính góc giữa hai mặt phẳng
-- 18--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
VtcB=( √ 2; √ 2 ; 2 )
+) Tính cosin góc giữa hai mặt phẳng.
Màn hình hiện kết quả cosφφ
trong hình chóp có cạnh bên vng
góc với mặt phẳng đáy, ta thực
hiện như sau :
Bước 1 : Chọn hệ trục tọa độ thích
hợp.
(Chú ý ba đường thẳng cắt nhau
đơi một vng góc)
Bước 2 : Xác định tọa độ của các
điểm liên quan.
Bước 3 : Tìm tọa độ của các véc tơ
pháp tuyến của hai mặt phẳng.
Bước 4 : Tính cosin góc xen giữa
hai mặt phẳng.
6
cos
SBC , SDC .
3
Đối chiếu đáp số
Câu 7: (Nguyễn Khuyến) Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vng cạnh a
, cạnh bên SA 2a và vng góc với mặt phẳng đáy. Gọi M là trung điểm cạnh
SD . Tang của góc tạo bởi hai mặt phẳng ( AMC ) và ( SBC ) bằng
3
2 3
A. 2 . B. 3 .
5
C. 5 .
2 5
D. 5 .
Lời giải
Chọn D
Để thuận tiện trong việc tính tốn ta chọn a 1 .
Trong không gian, gắn hệ trục tọa độ Oxyz như hình vẽ sao cho gốc O trùng
với điểm A , tia Ox chứa đoạn thẳng AB , tia Oy chứa đoạn thẳng AD , tia
Oz chứa đoạn thẳng AS . Khi đó: A(0; 0; 0) , B(1; 0; 0) , C (1;1; 0) , S (0; 0; 2) , D(0;1; 0)
.
1
M 0; ;1
2 .
Vì M là trung điểm SD nên tọa độ M là
SB (1;0; 2)
n
[
SB;BC ] =(2;0;1)
BC
(0;1;0)
SBC
Ta có
.
Fb: Kiên Cao Văn
-- 19--
Cùng luyện Mắt nhanh vui cùng Casio nhanh_Tuyển chọn 110 dạng tốn Ơn thi Quốc Gia
2020.
Thầy Cơ hãy cố gắng làm cho thật đẹp phần lý thuyết và chọn lựa bài tập
hay, mới và phù hợp kiểu bài trắc nghiệm của BGD
AM
AC
1
0; ;1
1
2 n AMC [ AM ; AC ] = 1;1;
2
(1;1;0)
Gọi là góc giữa hai mặt phẳng ( AMC ) và ( SBC ) .
n SBC .n AMC
5
cos cos n SBC ; n AMC
3
n SBC . n AMC
Suy ra
.
Mặt khác,
1 tan 2
1
tan
5
3
2
1
1
tan
1
2
cos
cos 2
.
1
2 5
.
5
Vậy
_Quy trình bấm máy.
+) Nhập vào máy tính VtcA=( 1 ; 0 ;−2 ) ,
VtcB=( 0; 1 ; 0)
Ấn VtcA × VtcB để tìm vtpt của mặt phẳng ( SBC )
.
Kết quả màn hình
Suy ra n1= ( 2; 0 ; 1 ) .
+) Nhập vào máy tính VtcA=( 1 ; 1; 0 ) ,
1
VtcB=( 0; ; 1)
2
Ấn VtcA × VtcB để tìm vtpt của mặt phẳng
( AMC).
_Bài học kinh nghiệm
Để tính góc giữa hai mặt phẳng
trong hình chóp có cạnh bên vng
góc với mặt đáy, ta thực hiện như
sau :
Bước 1 : Chọn hệ trục tọa độ thích
hợp.
(Chú ý ba đường thẳng cắt nhau
đơi một vng góc)
Bước 2 : Xác định tọa độ của các
điểm liên quan.
Bước 3 : Tìm tọa độ của các véc tơ
pháp tuyến của hai mặt phẳng.
Bước 4 : Tính cosin góc xen giữa
hai mặt phẳng.
Kết quả màn hình
Suy ra n2 =( 2;−2 ; 1 ).
+) Tính cosφin góc giữa hai mặt phẳng.
Fb: Kiên Cao Văn
-- 20--