Câu 38. [1H3-5.5-3] (THPT Chuyên Vĩnh Phúc- Lần 3-2018) Cho hình chóp S. ABCD có đáy là
hình thang vuông tại A và D ; SD vuông góc với mặt đáy ( ABCD) ; AD 2a ; SD a 2. Tính
khoảng cách giữa đường thẳng CD và mặt phẳng SAB .
A.
2a
.
3
B.
a
.
2
C. a 2 .
D.
a 3
.
3
Lời giải
Chọn A
S
H
C
D
A
B
Gọi H là hình chiếu vuông góc của D trên SA . Khi đó ta có:
DH AB
AB AD
DH SAB .
AB SDA AB DH ;
DH SA
AB SD
Ta có CD // SAB d CD, SAB d D, SAB DH
Câu 2408.
SD. AD
SD AD
2
2
2a 2 2a
.
3
6
[1H3-5.5-3] [sai 5.2 chuyển thành 5.5] Cho hình thang vuông ABCD vuông ở
A và D , AD 2a . Trên đường thẳng vuông góc tại D với ABCD lấy điểm S với
SD a 2 . Tính khỏang cách giữa đường thẳng DC và SAB .
A.
2a
3
.
B.
a
2
C. a 2 .
.
Lời giải
Chọn A.
Vì DC // AB nên DC // SAB d DC; SAB d D; SAB .
D.
a 3
.
3
Kẻ DH SA , do AB AD , AB SA nên AB SAD DH AB suy ra d D; SC DH .
Trong tam giác vuông SAD ta có:
1
1
1
SA. AD
2a
.
DH
2
2
2
2
2
DH
SA
AD
3
SA AD
[1H3-5.5-3] Cho lăng trụ đứng ABC. A ' B ' C ' có đáy là tam giác cân, AB AC a ,
Câu 2552:
BAC 120 . Mặt phẳng AB ' C ' tạo với mặt đáy góc 60 . Tính khoảng cách từ đường
thẳng BC đến mặt phẳng AB ' C ' theo a .
A.
a 3
.
4
B.
a 5
.
14
C.
a 7
.
4
D.
a 35
.
21
D.
a 3
.
2
Lời giải
Chọn A.
Xác định góc giữa AB ' C ' và mặt đáy là
AKA '
AKA '
60 .
1
a
a 3
A ' C ' AA ' A ' K .tan 60
2
2
2
d B; AB ' C ' d A '; AB ' C '
Tính A ' K
Chứng minh: AA ' K AB ' C ' .
Trong mặt phẳng AA ' K dựng A ' H vuông góc với
AK A ' H AB ' C ' d A '; AB ' C ' A ' H
a 3
a 3
. Vậy d B; AB ' C '
.
4
4
1. [1H3-5.5-3] Tính khoảng cách từ AA đến mặt bên BCC B .
Tính A ' H
A.
a 3
.
4
Chọn A
B.
a 3
.
3
3a 2
.
4
Hướng dẫn giải
C.
Ta có: AA / / BB
BCC B
AA / / BCC B
Gọi J
hchAA I
IJ
AA / / BB
IJ
BB
Mặt khác, theo giả thiết suy ra:
BC
AI
A AI
BC
AI
A AI
BC
A AI
Suy ra IJ BC , tức là IJ BCCB .
Mà J AA nên d AA, BCCB IJ .
Xét AAI , ta có: IJ . AA AI . AI IJ
Dễ thấy AI
AI . AI
.
AA
a 3
3a 2 a
, AI AA2 AI 2 a 2
.
2
4
2
a a 3
.
2
2 a 3.
Suy ra IJ
a
4
Vậy d AA, BCC B
a 3
. Vậy chọn đáp án A.
4
2. [1H3-5.5-3] Tính khoảng cách giữa hai mặt đáy của lăng trụ.
A.
a
4
B.
a
2
a 2
4
Hướng dẫn giải
C.
D.
a 5
.
2
Chọn B
Hai đáy của lăng trụ song song nên d ABC , ABC d A, ABC .
Mà A ABC và AI ABC nên d ABC , ABC AI
a
.
2
Vậy chọn đáp án B.
Câu 2563:
Cho hình hộp chữ nhật ABCD. ABCD có AB a, BC b, CC c .
1. [1H3-5.5-3] Tính khoảng cách từ AA đến mặt phẳng BDDB .
A.
abc
a 2 b2 c2
.
B.
abc
a 2 b2
.
C.
Hướng dẫn giải
Chọn C
ab
a 2 b2
D.
ac
a2 c2
.
Ta có: AA//BB BDDB AA// BDDB .
Do đó: d AA, BDDB d A, BDDB .
Gọi H hchBD A AH BD . Mà
BDDB ABCD , suy ra AH ABCD .
Tức là d A, BDDB AH .
1
1
1
1 1 a 2 b2
2 2
AH 2 AB 2 AD 2 a 2 b2
ab
ab
Xét ABD
AH
a 2 b2
Vậy d AA, BDDB
ab
a b2
2
. Vậy chọn đáp án C.
2. [1H3-5.5-3] Gọi M , N lần lượt là trung điểm của AA, BB . Tính khoảng cách từ MN
đến mặt phẳng ABCD .
A.
2abc
a 2 b2 c2
.
B.
abc
.
C.
bc
2 a 2 b2
2 a 2 b2
Hướng dẫn giải
D.
2ac
a2 c2
.
Chọn C
Tính khoảng cách từ MN đến mặt phẳng ABCD .
Ta có: MN //AB ABCD MN // ABCD .
Suy ra d MN , ABCD d M , ABCD .
Nhưng do AM cắt mặt phẳng
ABCD
tại A và M là trung điểm của AA nên
1
d M , ABC D d A, ABC D .
2
Gọi K hchAD A AK AD . Mà ABCD AADD , suy ra AK ABCD .
Tức là d A, ABCD AK .
1
1
1
1 1 b2 c 2
2 2 .
AK 2 AA2 AD2 c 2 b 2
bc
bc
Nên d M , ABC D
.
2
b c2
Xét AAD
Vậy d A, ABC D
bc
.Vậy chọn đáp án C.
b2 c 2
Câu 2564:
[1H3-5.5-3] Cho hình chóp S .ABC có đáy là tam giác đều cạnh a , mặt bên SBC
vuông góc với đáy ABC . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của AB , SA , AC . Tính
khoảng cách giữa hai mặt phẳng mp MNP và mp SBC
A.
a 3
.
3
B.
a 3
.
2
C.
a 3
.
4
D.
3a 3
.
2
Lời giải
Chọn C
S
N
B
C
H
M
K
P
A
Theo giả thiết, suy ra:
MN / / SA SAC MN / / SAC
NP / / SC SAC NP / / SAC
Mà MN , NP MNP , MN NP N
Nên mp MNP / / mp SBC
Gọi H là trung điểm của BC AH BC (do ABC đều)
Mà ABC SBC và AH ABC
BC ABC SBC AH SBC
Gọi K AH MP KH SBC d K , SBC KH
Vì mp MNP / / mp SBC và K MNP
Do đó: d MNP , SBC d K , SBC KH
1
a 3
AH
2
4
Vậy chọn đáp án C.
Câu 2566:
[1H3-5.5-3] Cho hình lăng trụ ABCD.A' B' C ' D' có các cạnh đều bằng a và
BAD BAA ' DAA ' 600 . Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng đáy
ABCD
A' B' C ' D' .
A.
a 5
.
5
B.
a 10
.
5
C.
Lời giải
a 6
.
3
D.
a 3
.
3
và
Chọn C
A'
D'
B'
C'
C
A
H
D
B
Hạ A' H AC , ta có nhận xét:
BD AC
BD OAA'
BD A' O
BD A' H A' H ABCD
Và vì ABCD / / A' B' C ' D' nên A' H chính là khoảng cách giữa hai mặt phẳng đáy.
Nhận xét rằng hình chóp A' .ABD là hình chóp đều, nên ta lần lượt có:
AH
2
2 a 3 a 3
AO .
3
3 2
3
A' H 2 A' A2 AH 2 a 2
Câu 2567:
a 2 2a 2
a 6
. Vậy chọn đáp án C.
A' H
3
3
3
Cho tứ diện SABC có SB ABC , SB 5a , AB 3a , AC 4a . Gọi M , N lần
lượt là trung điểm của SA và SC .
1. [1H3-5.5-3] Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng MN và mặt phẳng ABC .
A.
2a
.
3
B.
a
.
2
C.
a
.
4
D.
Lời giải
Chọn D
S
N
K
M
C
B
A
MN / / BCA
CA ABC
MN / /CA
Từ M kẻ MH / / S B ; SB BCA
MH BCA .
5a
.
2
Vậy: MH d MN , BCA ;
ABC cho: MH
SB 5a
2
2
2. [1H3-5.5-3] Gọi P là mặt phẳng chứa MN và đi qua trung điểm K của SB . Tính
khoảng cách giữa hai mặt phẳng P và BCA .
A.
a
.
3
B.
3a
.
2
C.
5a
.
4
D.
5a
2
Lời giải
Chọn D
Tính d P , BCA :
MN || CA
MK || BA
M
P
MH
BCA
P || BCA
MH
d P , BCA
5a
. Vậy chọn đáp án D.Câu 2568. [1H3-5.5-3]
2
Cho
hình chóp cụt tứ giác đều ABCD. A B C D . Đáy lớp ABCD có cạnh đáy bằng a , đáy nhỏ
A B C D có cạnh đáy bằng b . Góc giữa mặt bên và đáy lớn bằng 600 . Tính khoảng cách
giữa hai đáy của hình chóp cụt đều này
b a 3
a b 3
a b 3
ab 3
.
B.
.
C.
.
D.
2
2
2
2
Lưu ý: trong hình chóp cụt đều thì các mặt bên là những hình thang cân bằng nhau, các
góc giữa mặt bên và mặt đáy bằng nhau.
Hướng dẫn giải:
Chọn C
A.
Gọi O và O lần lượt là hai tâm hình vuông ABCD và A B C D ; K và J lần lượt là
trung điểm của A D và AD . Gọi H là hình chiếu của K trên mặt phẳng ABCD thì
KH
OJ tại H và KH là khoảng cách cần tìm.
Gọi
là góc giữa mặt bên và đáy lớn của hình chóp cụt thì
b
a
; OJ
. KHOO là hình chữ nhật nên JH
Ta có: O K
2
2
Tam giác HJK : tan
KH
HJ
2 KH
a b
KH
a b
2
3
KJH
OJ
OK
600
a b
2
. Vậy chọn đáp án C.
Câu 2569. [1H3-5.5-3] Cho hình lập phương ABCD. A B C D cạnh a . Tính khoảng cách giữa
hai mặt phẳng BA C và ACD
A.
a 3
.
2
B.
a 3
.
3
C.
a 3
.
4
D.
a 3
5
Phân tích
Chọn B
Chứng minh: B D
BC
CB
BC
DC DC
Chứng minh: A C
AC
BD
AC
BB BB
BC :
BC
BB C C
CDA B
BC
BD 1
B D:
AC
ABCD
BDD B
AC
BD 2
Xác định giao điểm K và H :
BDD B
BC A
BB DD
BO O
BD
AC
BD
B D BO
BDD B
ACD
BB DD
DO O
AC
AC A
K
BD
ACD
H
K
BD
BD
BD DO
Hướng dẫn giải:
Từ 1 và 2 suy ra B D
BD
BC A
H
3
Mặt khác:
BC || AD
BA || CD
BC A || ACD
Từ 3 và 4 suy ra: B D
Ta có: B D
D AC
4
ACD
K, B D
Do đó KH là khoảng cách cần tìm
5
BC A và B D
D AC
H, B D
D AC
Tam giác BDB : B D2
BD2
B B2
2
a2
a 2
3a 2
1
BD
3
Dễ thấy trong hình chữ nhật BB D D ta có: KH
BD
a 3.
a 3
. Vậy chọn đáp án B.
3
DẠNG 4. KHOẢNG CÁCH HAI ĐƯỜNG THẲNG CHÉO NHAU.
Câu 908. [1H3-5.5-3] Cho hình chóp S. ABC có đáy ABC là tam giác cân tại A , M là trung điểm
AB, N là trung điểm AC, SB AB , (SMC ) ( ABC ) , (SBN ) ( ABC ) , G là trọng tâm
tam giác ABC , I , K lần lượt là trung điểm BC, SA . Kí hiệu d (a, b) là khoảng cách giữa 2
đường thẳng a và b . Khẳng định nào sau đây đúng?
A. d (SA, BC ) IA .
B. d (SA, MI ) IK . C. d (SA, BC ) IK . D.
d (SA, BC ) IS .
Lời giải
Chọn
A
( SMC ) ( ABC )
SG ABC
( SBN ) ( ABC )
( SMC ) ( SBN ) SG
ABC là tam giác cân tại A nên AI BC (1)
BC AI
AI SAG AI SA (2)
Có:
BC SG
Vậy d (SA, BC ) IA .
Câu 910. [1H3-5.5-3]
Cho
hình
hộp
ABCD. ABCD
có
AB AD AA a ,
A ' AB A ' AD BAD 600 . Khi đó, khoảng cách giữa các đường thẳng chứa các cạnh
đối diện của tứ diện A ' ABD là:
A.
a 2
.
2
B.
a 3
.
2
C. a 2 .
D.
3a
.
2
Lời giải
Chọn A
Có AB AD AA a , A ' AB A ' AD BAD 600
AA AB AD
Nên:
AG ABCD
AB AD BD
Giả sử ta tính khoảng cách giữa AA và BD
Gọi O AC BD . Dựng OH AA
BD AG
Ta có:
BD AOA BD OH
BD AO
Suy ra: d AA, BD OH
AG AA2 AG 2
a 6
3
a 6 a 3
.
AG.OA
3
2 a 2.
Có: OH . AA A G.OA OH
AA
a
2
Câu 912. [1H3-5.5-3] Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật tâm I , cạnh bên
SA vuông góc với đáy. H , K lần lượt là hình chiếu của A lên SC, SD . Kí hiệu d (a, b)
là khoảng cách giữa 2 đường thẳng a và b. Khẳng định nào sau đây đúng?
A. d ( AB, SC ) BS .
B. d ( AB, SC ) AK . C. d ( AB, SC ) AH . D.
d ( AB, SC ) BC .
Lời giải
Chọn B
S
H
K
B
A
D
C
Ta có AB / / SCD d AB,SC d A; SCD .
Mặt khác AK SD, AK CD, CD SAD . Suy ra AK SCD .
Vậy d AB,SC d A; SCD AK. .
Câu 913. [1H3-5.5-3] Cho hình lăng trụ đứng ABC.A' B' C' có đáy ABC là tam giác đều, I là
trung điểm AB . Kí hiệu d ( AA ', BC ) là khoảng cách giữa 2 đường thẳng AA' và BC .
Khẳng định nào sau đây đúng?
A. d ( AA ', BC ) AB . B. d ( AA ', BC ) IC .
C. d ( AA ', BC ) A ' B . D.
d ( AA ', BC ) AC .
Lời giải
Chọn B
C
A
I
G
B
C'
A'
B'
Gọi G là hình chiếu vuông góc của A lên BC .
Ta có AA'/ / BB' AA'// BCC' B' . Do đó d AA'; BC d A; BCC' B' AG IC. .
Câu 916. [1H3-5.5-3] Cho hình chóp S. ABC có đáy ABC là tam giác cân tại B , cạnh bên SA
vuông góc với đáy, I là trung điểm AC , H là hình chiếu của I lên SC . Kí hiệu d (a, b)
là khoảng cách giữa 2 đường thẳng a và b . Khẳng định nào sau đây đúng?
A. d (SA, BC ) AB .
B. d (SB, AC ) IH . C. d ( BI , SC ) IH . D.
d (SB, AC ) BI .
Lời giải
Chọn C
Ta có: d SA, BC d A; BC AB nên A sai
d (SB, AC ) d AC; SBN d A; SN IH BI nên B, D sai.
d ( BI , SC ) IH đúng do BI SAC BI IH .
.
Câu 917. [1H3-5.5-3] Cho hình chóp S. ABC có đáy ABC là tam giác cân tại A, M là trung điểm
AB, N là trung điểm AC, SB AB, (SMC ) ( ABC ) , (SBN ) ( ABC ) , G là trọng tâm
tam giác ABC, I , K lần lượt là trung điểm BC, SA . Kí hiệu d (a, b) là khoảng cách giữa
2 đường thẳng a và b . Khẳng định nào sau đây đúng?
A. d (SA, BC ) IA .
B. d (SA, MI ) IK .
C. d (SA, BC ) IK .
D.
d (SA, BC ) IS .
Lời giải
Chọn C
Do (SMC ) ( ABC) và (SBN ) ( ABC ) , suy ra SG ABC
Mặt khác AI BC BC SAI BC SA
Mà BK SA suy ra: SA KBC
Suy ra: KI là đoạn vuông góc chung của hai đường thẳng SA, BC
Vậy d (SA, BC ) IK
.
Câu 43: [1H3-5.5-3] Cho hình chóp S. ABCD có SA ABCD , đáy ABCD là hình thang vuông
có chiều cao AB a . Gọi I và J lần lượt là trung điểm của AB và CD . Tính khoảng
cách giữa đường thẳng IJ và SAD .
A.
a 2
2
B.
a 3
3
C.
a
2
D.
Lời giải
Chọn C
IJ / / AD IJ / / SAD d IJ , SAD d I , SAD IA
a
2
a
3
Câu 44: [1H3-5.5-3] Cho hình thang vuông ABCD vuông ở A và D , AD 2a . Trên đường thẳng
vuông góc tại D với ( ABCD) lấy điểm S với SD a 2 . Tính khoảng cách giữa đường
thẳng DC và (SAB) .
A.
2a
3
.
a
B.
2
.
C. a 2 .
D.
a 3
.
3
Lời giải
Chọn A
S
H
D
C
A
B
CD / / AB
d (CD,(SAB)) d ( D,(SAB)) .
AB ( SAB)
Ta có:
Trong (SAD) kẻ DH SA (2) .
AB AD
AB ( SAD) AB DH (3) .
AB SD
Mà:
Từ (2) và (3) suy ra: DH (SAB) d ( D,(SAB)) DH (4) .
Từ (1) và (4) suy ra: d (CD,(SAB)) DH .
Mặt khác:
1
DH
2
1
2
DA
Suy ra: d (CD,(SAB))
1
DS
2
DH
DA.DS
DA DS
2
2
2a.a 2
4 a 2a
2
2
2 3a
.
3
2 3a
.
3
Câu 43: [1H3-5.5-3] Cho hình chóp S. ABCD có SA ABCD , đáy ABCD là hình thang vuông
có chiều cao AB a . Gọi I và J lần lượt là trung điểm của AB và CD . Tính khoảng
cách giữa đường thẳng IJ và SAD .
A.
a 2
2
B.
a 3
3
C.
Lời giải
Chọn C
a
2
D.
a
3
IJ / / AD IJ / / SAD d IJ , SAD d I , SAD IA
a
2
Câu 44: [1H3-5.5-3] Cho hình thang vuông ABCD vuông ở A và D , AD 2a . Trên đường thẳng
vuông góc tại D với ( ABCD) lấy điểm S với SD a 2 . Tính khoảng cách giữa đường
thẳng DC và (SAB) .
A.
2a
3
.
a
B.
2
.
C. a 2 .
D.
a 3
.
3
Lời giải
Chọn A
S
H
D
C
A
B
CD / / AB
d (CD,(SAB)) d ( D,(SAB)) .
AB ( SAB)
Ta có:
Trong (SAD) kẻ DH SA (2) .
AB AD
AB ( SAD) AB DH (3) .
AB SD
Mà:
Từ (2) và (3) suy ra: DH (SAB) d ( D,(SAB)) DH (4) .
Từ (1) và (4) suy ra: d (CD,(SAB)) DH .
Mặt khác:
1
DH
2
1
2
DA
Suy ra: d (CD,(SAB))
1
DS
2
DH
DA.DS
DA2 DS 2
2a.a 2
4 a 2 2a 2
2 3a
.
3
2 3a
.
3
Câu 920. [1H3-5.5-3]Cho hình chóp S. ABCD có đáy ABCD là hình thoi tâm I , cạnh bên SA
vuông góc với đáy, H , K lần lượt là hình chiếu của A lên SI , SC . M , N lần lượt là trung
điểm của SB , AD . Kí hiệu d (MN , SI ) là khoảng cách giữa 2 đường thẳng MN và SI .
Khẳng định nào sau đây đúng ?
1
1
A. d ( MN , SI ) AK .
B. d ( MN , SI ) AI .
2
2
1
1
C. d ( MN , SI ) AB .
D. d ( MN , SI ) AH .
2
2
Lời giải
Không có đáp án đúng.
S
E
M
N
A
G
D
I
B
C
Kẻ BN CD E , ta có MN / / SEI nên d MN , SI d N , SEI
1
Ta có G là trọng tâm tam giác ACE nên d N , SEI d A, SEI
4
Mà d A, SEI AH .