Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
HÌNH KHƠNG GIAN
ĐỀ BÀI
B C D . Gọi M là trung điểm của AD , là góc giữa hai mặt
Cho khối lập phương ABCD. A����
BMC �
A�
và ABB�
. Khẳng định nào dưới đây đúng?
phẳng
Câu 1:
A.
cos
Câu 2:
3
4.
B.
cos
4
5.
C.
cos
1
3.
D.
cos
2
3.
Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình bình hành và có thể tích là V . Gọi P là điểm trên cạnh
SC sao cho SC 5SP . Một mặt phẳng qua AP cắt hai cạnh SB và SD lần lượt tại M và N . Gọi
V1
V1 là thể tích của khối chóp S . AMPN . Tìm giá trị lớn nhất của V
1
A. 15 .
1
B. 25 .
3
C. 25 .
2
D. 15 .
Câu 3: Một cái thùng đựng đầy nước được tạo thành từ việc cắt mặt xung quanh của một hình nón bởi
một mặt phẳng vng góc với trục của hình nón. Miệng thùng là đường trịn có bán kính bằng ba lần bán
3
kính mặt đáy của thùng. Người ta thả vào đó một khối cầu có đường kính bằng 2 chiều cao của thùng
54 3 dm3
nước và đo được thể tích của nước tràn ra ngồi là
. Biết rằng khối cầu tiếp xúc với mặt
trong của thùng và đúng một nửa khối cầu đã chìm trong nước ( hình vẽ ). Thể tích nước cịn lại trong
thùng có giá trị nào sau đây?
46
3 dm3
5
A.
.
B.
18 3 dm3
.
46
3 dm3
3
C.
.
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
D.
18 dm3
.
Trang 1 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Câu 4:
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
A�B�C �. Biết khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng
Cho hình lăng trụ đều ABC �
a, góc giữa hai mặt phẳng ABC
�
BCCB
và
�
bằng với
cos
ABC
�
bằng
1
.
2 3 Tính thể tích khối lăng trụ
ABC �
A�B �C �.
3a 3 2
V
4 .
A.
Câu 5:
3a 3 2
V
8 .
B.
a3 2
V
2 .
C.
3a 3 2
V
2 .
D.
thay đổi luôn đi qua trọng tâm của tứ
Cho tứ diện SABC có SA SB SC 1 . Mặt phẳng
1
1
1
diện và cắt SA, SB, SC lần lượt tại A1 , B1 , C1 . Tìm giá trị lớn nhất của SA1.SB1 SB1.SC1 SC1.SA1 .
16
A. 3 .
Câu 6:
4
B. 9 .
16
C. 9 .
4
D. 3 .
Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình vng cạnh a , SA vng góc với đáy và khoảng cách
SBD
từ C đến mặt phẳng
a 3
bằng 3 . Tính thể tích V của khối chóp đã cho.
a3
V
2 .
A.
3
B. V a .
a3
V
3 .
C.
3a 3
V
9 .
D.
Cho hình chóp S . ABCD , ABCD là hình thang cân, đáy lớn AB , AB 4CD . Chiều cao của
hình thang ABCD bằng a . Bốn đường cao kẻ từ S của bốn mặt bên có độ dài bằng b . Biết thể tích khối
Câu 7:
5a 3
S . ABCD bằng 12 . Khi đó:
A. b 2a .
Câu 8:
B.
b
a 3
4 .
C.
b
a 3
2 .
D.
b
a 5
2 .
Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B , AB BC 3a 2 ,
� SCB
� 90�
SBC bằng 2a 3 . Tính thể tích mặt cầu
SAB
. Biết khoảng cách từ A đến mặt phẳng
ngoại tiếp hình chóp S . ABC .
3
A. 72 18 a .
3
B. 18 18 a .
3
C. 6 18 a .
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
3
D. 24 18 a .
Trang 2 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
B C D có đáy ABCD là hình vng cạnh 2a và
Cho hình hộp ABCD. A����
Câu 9:
A�
A A�
B A�
C 2a 2 . Thể tích khối tứ diện AB��
D C bằng
4a 3 . 2
3 .
A.
4a 3 . 6
3 .
B.
4a 3
C. 3 .
4a 3 . 3
3 .
D.
Câu 10: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật có AB a , AD 2a , SA vng góc
với đáy, khoảng cách từ A
SCD
đến
4 15 3
a
A. 45
.
a
bằng 2 . Tính thể tích khối chóp theo a .
4 15 3
a
B. 15
.
2 5 3
a
C. 15
.
2 5 3
a
D. 45
.
B C có đáy là tam giác ABC vng cân tại A , góc giữa hai
Câu 11: Cho hình lăng trụ đứng ABC. A���
mặt phẳng
C
AB�
và
B�
BCC �
bằng 60�và khoảng cách từ điểm
C
B đến mặt phẳng AB�
bằng
a 6
CA��
C là?
2 . Thể tích của khối đa diện AB�
a3 3
A. 2 .
3a 3 3
2 .
B.
Câu 12: Trong mặt phẳng
mặt phẳng
Gọi
S
P
P
3
C. a 3 .
a3 3
D. 3 .
cho tam giác ABC đều cạnh bằng 8cm và một điểm S di động ngoài
2
sao cho tam giác MAB ln có diện tích bằng 16 3cm , với M là trung điểm của SC .
là mặt cầu đi qua bốn đỉnh M , A , B , C . Khi thể tích khối chóp S . ABC lớn nhất, tính bán kính
nhỏ nhất của
S .
16 6
cm
A. 9
.
4 3
cm
B. 3
.
4 15
cm
C. 3
.
4 39
cm
D. 3
.
SA ABCD
Câu 13: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vng và
. Trên đường thẳng
vng góc với
phẳng
ABCD
ABCD . Gọi V1
tại D lấy điểm S �thỏa mãn
S�
D
1
SA
2
và S , S �ở cùng phía đối với mặt
. ABCD . Gọi V2 là thể
là thể tích phần chung của hai khối chóp S . ABCD và S �
V1
tích khối chóp S . ABCD . Tỉ số V2 bằng
V1 5
V
18 .
2
A.
V1 1
V
3.
2
B.
V1 2
V
3.
2
C.
V1 7
V
18 .
2
D.
B C D cạnh a . Các điểm M , N lần lượt di động trên các tia
Câu 14: Cho khối lập phương ABCD. A����
N a 2 . Khi đó, thể tích khối tứ diện AMNB�có giá trị lớn nhất là
AC , B��
D sao cho AM B�
Hãy tham gia STRONG TEAM TỐN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV tốn!
Trang 3 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
a3 2
A. 12 .
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
a3
C. 6 .
a3 3
B. 6 .
a3
D. 12 .
�
Câu 15: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a và ABC 60�. Hình chiếu vng
ABC
góc cuả điểm S lên mặt phẳng
trùng với trọng tâm của tam giác ABC . Gọi là góc giữa đường
SCD
thẳng SB và mặt phẳng
, biết SB a , tính sin .
A.
3
2 .
sin
B.
sin
1
4.
C.
sin
1
2.
D.
sin
2
2 .
ABCD
Câu 16: Cho hình chóp S . ABCD có SA vng góc với mặt phẳng
; tứ giác ABCD là hình
uuur
uur
SA
a
3
AD
3
AI ; M là
AD
3
BC
3
a
AB
a
A
B
I
thang vng tại
và ;
;
,
. Điểm
thỏa mãn
trung điểm SD , H là giao điểm của AM và SI . Gọi E , F lần lượt là hình chiếu của A lên SB, SC .
Tính thể tích V của khối nón có đáy là đường tròn ngoại tiếp tam giác EFH và đỉnh thuộc mặt phẳng
ABCD .
a3
V
5 5.
A.
a3
V
2 5.
B.
a3
V
5.
C.
a3
V
10 5 .
D.
B C có đáy là tam giác đều cạnh 2a , hình chiếu vng góc của A�
Câu 17: Cho hình lăng trụ ABC. A���
trên mặt phẳng
ABC
trùng với trung điểm H của đoạn AM ( M là trung điểm cạnh BC ). Biết khoảng
2 3
a
. ABC là
cách giữa BC và AA�bằng 3 . Thể tích khối chóp C �
3 5a 3
A. 5 .
3a 3
B. 36 .
3a 3
C. 18 .
D.
5a 3
5 .
0
�
Câu 18: Cho hình chóp S . ABC có SA vng góc với mặt phẳng đáy. Biết BAC 30 , SA a,
BA BC a . Gọi D là điểm đối xứng với B qua AC . Khoảng cách từ B đến mặt SCD bằng
A.
21
a
7
.
2 21
a
B. 7
.
2
a
C 2 .
2
a
D. 2 .
�
�
Câu 19: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a , SAB SCB 90�và
SB 2a . Tính tan của góc giữa đường thẳng SA và mặt phẳng ( ABC ) .
2
A. 4 .
B.
2.
C. 2 2 .
D.
6.
Câu 20: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình bình hành. M là trung điểm của cạnh SC . Mặt phẳng
chứa
AM , cắt SD, SB lần lượt tại E và F .
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
Trang 4 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
SD SB
Tính tỉ số SE SF
8
A. 3 .
7
B. 3 .
C. 2 .
D. 3 .
Câu 21: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, tam giác SAD vuông tại S và nằm
SBC tạo với mặt
trong mặt phẳng vng góc với mặt phẳng đáy. Biết AB a, SA 2SD , mặt phẳng
0
phẳng đáy một góc 60 . Thể tích khối chóp S . ABCD bằng:
15a 3
A. 2 .
5a 3
B. 18 .
5a 3
C. 6 .
5a 3
D. 2 .
Câu 22: Cho hình vng ABCD và ABEF cạnh bằng 1, lần lượt nằm trên hai mặt phẳng vng góc
với nhau. Gọi H là điểm trên đoạn ED sao cho
EH
1
ED
3
và S là điểm trên tia đối của HB sao cho
1
SH BH
3
. Tính thể tích khối đa diện ABCDSEF .
5
A. 6 .
7
B. 6 .
11
C. 12 .
11
D. 18 .
AB // CD . Biết AD 2 5 ,
Câu 23: Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thang cân
AC 4 5 , AC AD , SA SB SC SD 7 . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SA , CD .
4 15
A. 5 .
B.
2.
10 38
C. 19 .
2 102102
187
D.
.
B C D có đáy là hình thang cân với đáy nhỏ AB 15, đáy lớn
Câu 24: Cho lăng trụ đứng ABCD. A����
CD 28 và chiều cao của lăng trụ h 12 . Biết rằng có một hình cầu S tiếp xúc với tất cả các cạnh
đáy của hình lăng trụ đã cho. Hãy tính diện tích của mặt cầu
A. 608 .
B. 560 .
S .
C. 1824 .
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
D. 564 .
Trang 5 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
Câu 25: Cho hình chóp S . ABCD . Đáy ABCD là hình bình hành, M là trung điểm SB , N thuộc cạnh
SN 2
SP 3
SC sao cho SC 3 , P thuộc cạnh SD sao cho SD 4 . Mặt phẳng MNP cắt
tại Q, E , F . Biết thể tích khối S .MNPQ bằng 1. Tính thể tích khối ABFEQM .
73
A. 15 .
154
B. 66 .
207
C. 41 .
SA, AD , BC lần lượt
29
D. 5 .
Câu 26: Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình vng cạnh a , các cạnh bên bằng nhau và bằng 2a .
MNP và hình
Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của AB, AD, SC. Tính diện tích thiết diện tạo bởi
chóp S . ABCD.
5a 2
A. 4 .
a 2 13
4 .
B.
a 2 11
C. 4 .
3a 2
D. 4 .
Câu 27: Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh 2a . Gọi M là trung điểm của SA ,
6a
� SCB
� 900
SAB
, biết khoảng cách từ A đến mặt phẳng ( MBC ) bằng 21 . Thể tích của khối chóp
S . ABC bằng
10 3 3
a
A. 9
.
8 39 3
a
B. 3
.
4 13 3
a
C. 3
.
3
D. 2 3a .
B C D có đáy ABCD là hình thoi với AC 2a , BD 2a 3 . Gọi
Câu 28: Cho lăng trụ đứng ABCD. A����
2 EC . Biết rằng khoảng cách giữa B��
C và DE bằng a 3 .
E là điểm nằm trên cạnh CC �sao cho EC �
B C D theo a .
Tính thể tích của khối lăng trụ ABCD. A����
3
A. a 3 .
3
B. 2a 3 .
3
C. 6a 3 .
3
D. 12a
3.
SAB là tam giác đều và nằm
Câu 29: Cho hình chóp tứ giác S . ABCD có đáy là hình vng, mặt bên
trong mặt phẳng vng góc với đáy. Biết khoảng cách từ điểm
Tính thể tích V của khối chóp S . ABCD .
A.
V
2a 3
3 .
B. V a .
3
A đến mặt phẳng SCD
1
V a3
3 .
C.
D.
3a 7
bằng 7 .
V
3 3
a
2 .
B C D có thể tích bằng 96 . Gọi M , N , P lần lượt là trung
Câu 30: Cho hình hộp chữ nhật ABCD. A����
D . Tính thể tích khối chóp B.MNP .
điểm của các cạnh AA�
, CD và A��
A. 24 .
B. 16 .
C. 32 .
D. 10 .
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT
Câu 1:
B C D . Gọi M là trung điểm của AD , là góc
[1H3-4.4-3] Cho khối lập phương ABCD. A����
BMC �
A�
và ABB�
. Khẳng định nào dưới đây đúng?
giữa hai mặt phẳng
Hãy tham gia STRONG TEAM TỐN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV tốn!
Trang 6 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
A.
cos
3
4.
B.
cos
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
4
5.
C.
cos
1
3.
D.
cos
2
3.
Lời giải
Chọn D
Cách 1:
uuur
uuuu
r
B N ABM và A��
BN
�
�
�
E
EB
2
B
A
Đặt
.Lấy điểm sao cho
, suy ra A��
C � EC �
//MB .
đồng dạng EB��
AB a a 0
A�
M BE
ABB�
� BC �
.
C ABB��
C
F là hình chiếu vng góc của B�lên BE , ta có: B��
�
��
�
� �
ABB�
A�
M B
F; C�
F B
FC �
; BC �
BE �
2a, BB�
a � B�
F
Ta có:
C�
F B��
C 2 B�
F2
BB��
.B E
BB� B�
E
2
2
.
2a 5
5 .
B�
F 2
3a 5
cos
C�
F 3.
5 .Vậy
Hãy tham gia STRONG TEAM TỐN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV tốn!
Trang 7 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
Cách 2:
A�
// MNPQ .
C , A��
D � ABB�
Gọi N , P, Q lần lượt là trung điểm BC , B��
Vậy
Đặt
� �
ABB�
A�
M �
MNPQ ; BC �
M
; BC �
AB 2a, a 0
. Khi đó:
.
BM a 5, BN a, ME a 5 � S BME
3a 2
2 .
M ME
MNPQ � BC �
.
H là hình chiếu vng góc của B lên ME , ta có: BN MNPQ
�; NH BHN
�
� �
MNPQ ; BC �
M BH
BH
Vậy
.
2S 3a 5
2a 5
BN a � NH BH 2 NH 2
ME
5 ;
5 .
cos
NH 2
BH 3 .
Cách 3:
Gắn hệ trục tọa độ Oxyz như hình vẽ:
Hãy tham gia STRONG TEAM TỐN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV tốn!
Trang 8 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
A 0; 0; 0 B 2a; 0; 0 D 0; 2a; 0 C �
2a; 2a; 2a
Đặt AB 2a . Khi đó:
,
,
,
.
M là trung điểm AD � M 0; a;0 .
uuuu
r uuuu
r
uuuu
r
uuuu
r
� 2a 2 ; 4a 2 ; 4a 2 2a 2 1; 2; 2
�
BM
,
BC
BM 2a; a;0 , BC �
0; 2a; 2a � �
�
�
Mặt phẳng
BMC �
có vectơ pháp tuyến là
r
n 1; 2; 2
.
r
j 0;1; 0
.
ABB�
A�
có vectơ pháp tuyến là
Mặt phẳng
Khi đó:
Câu 2:
rr
n. j 2
cos r r
n j 3
.
.
[2H1-2.5-4] Cho hình chóp S . ABCD có đáy là hình bình hành và có thể tích là V . Gọi P là
qua AP cắt hai cạnh SB và SD
điểm trên cạnh SC sao cho SC 5SP . Một mặt phẳng
V1
lần lượt tại M và N . Gọi V1 là thể tích của khối chóp S . AMPN . Tìm giá trị lớn nhất của V
1
1
3
2
A. 15 .
B. 25 .
C. 25 .
D. 15 .
Lời giải
Chọn C
Cách 2
Đặt
x
SM
SN
y
SB ,
SD , 0 x, y �1 .
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
Trang 9 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
V1 VS . AMP VS . ANP VS . AMP VS . ANP 1 �SM . SP SN . SP � 1
� x y
2VS . ABC 2VS . ADC 2 �
�SB SC SD SC � 10
V
Ta có V
(1)
V1 VS . AMN VS .PMN VS . AMN VS . PMN 1 �SM . SN SM . SN . SP � 3
� xy
2VS . ABD 2VS .CBD 2 �
�SB SD SB SD SC � 5
V
Lại có V
(2).
1
3
x
x y xy � x y 6 xy � y
5
6 x 1 . Từ điều kiện 0 y �1 , ta có
Suy ra 10
0
x
1
�1
x�
6 x 1 , hay
5.
V1 3 x 2
.
Thay vào (2) ta được tỉ số thể tích V 5 6 x 1 .
x 0 ( L)
�
�
3 6x 2x f �
x 0 � � 1
3 x
1 �
�
f�
x .
f x .
, x �� ;1�
2
x
(N )
5 6 x 1
5 6x 1
5 �, ta có
� 3
�
Đặt
,
.
2
2
V
3
3
�1 �
�1 � 1
�1 �
min 1 min f x
f � � f 1
f � �
f � � f 1
1 �
V x��
;1
�
25 , �3 � 15 , do đó
25 .
5 �
�5 �
�5 �
�
�
Câu 3:
[2H1-2.6-4] Một cái thùng đựng đầy nước được tạo thành từ việc cắt mặt xung quanh của một
hình nón bởi một mặt phẳng vng góc với trục của hình nón. Miệng thùng là đường trịn có
bán kính bằng ba lần bán kính mặt đáy của thùng. Người ta thả vào đó một khối cầu có đường
3
kính bằng 2 chiều cao của thùng nước và đo được thể tích của nước tràn ra ngồi là
54 3 dm3
. Biết rằng khối cầu tiếp xúc với mặt trong của thùng và đúng một nửa khối cầu
đã chìm trong nước ( hình vẽ ). Thể tích nước cịn lại trong thùng có giá trị nào sau đây?
46
46
3
3 dm3
3 dm3
18
3
dm
18 dm3
5
3
A.
.
B.
.
C.
.
D.
.
Lời giải
Chọn C
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
Trang 10 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
r 3r1 , h là chiều cao của thùng
Gọi r1 là bán kính đáy thùng, r2 là bán kính miệng thùng 2
nước.
Bán kính khối cầu:
R
3
h
4 ; thể tích phần nước tràn ra ngồi:
3
14
1 4 �3 �
9
V1
R3
� h � h 3 54 3
23
2 3 �4 �
32
3
�h4 3�R h3 3
4
CF AC
AC
1
h
� AC 2 3
AI
AC h 3
2
*) ACF AIB : BI
.
IH AB �
*)
1
3 3
2
1
1
1
1
1
1
2 2 � 2 2
2
IH
IB
AI
R
IB AC h 2
1
1
1
1
1
�
2
� BI 6 dm
2
2
BI
�3h � 27 BI 108
� �
�2 �
� r1 CF
BI
2 dm
3
Thùng nước là khối nón cụt có thể tích:
1
1
1
52 2 208
VT r12 r2 2 r1r2 h 13r12 h 13r12 4 3
r1
3
3
3
3
3
Thể tích phần nước cịn lại trong thùng là:
V VT 54 3
46
3 .
Hãy tham gia STRONG TEAM TỐN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV tốn!
Trang 11 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Câu 4:
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
A�B �C �. Biết khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng
[2H1-2.6-4] Cho hình lăng trụ đều ABC �
ABC
ABC
bằng a, góc giữa hai mặt phẳng
�
�
BCCB
và
�
bằng với
cos
1
2 3
.
� � �
ABC .
Tính thể tích khối lăng trụ ABC �
3a 3 2
V
4 .
A.
3a 3 2
V
8 .
B.
a3 2
V
2 .
C.
3a 3 2
V
2 .
D.
Lời giải
Chọn D
E
+) Kẻ CE AB, CH C �
� CH C �
AB � CH a.
�
� �
AB , BCC �
B�
HK , CK HKC
C�
�
�
�
HK
BC
�
CK
BC
+) Kẻ
.
+) Gọi độ dài đoạn BC , CC �lần lượt là x, h.
+) Ta có:
cos
CE
1
2 3
x 3
.
2
� sin
11
CH
12
� CK
a
.
12
sin
11
+) Mặt khác:
1
1
�1
2
2
2
�
�CH
CE
CC �
�
�1 1 1 �
2
�CK 2 CB 2 CC �
1
4
1
�1
�1
2
2 2
2
2
�
�
�x 2 4a 2
�a
�x
3x
h
4a
�
��
�
� � 2 3a 2
11
1
1
1
2
�
�
h
�
�
�h 2 3a 2
12a 2 x 2 h 2
�
2
x 2 3 3a 3 2
�V h �
4
2 .
Hãy tham gia STRONG TEAM TỐN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV tốn!
Trang 12 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Câu 5:
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
thay đổi ln đi qua
[2H1-2.5-4] Cho tứ diện SABC có SA SB SC 1 . Mặt phẳng
trọng tâm của tứ diện và cắt SA, SB, SC lần lượt tại A1 , B1 , C1 . Tìm giá trị lớn nhất của
1
1
1
SA1.SB1 SB1.SC1 SC1.SA1 .
16
4
A. 3 .
B. 9 .
16
C. 9 .
4
D. 3 .
Lời giải
Chọn A
uuu
r uuur uuur uuu
r r
Vì G là trọng tâm tứ diện nên ta có GA GB GC GS 0 từ đó dẫn đến
uuu
r uur uur uuu
r SA uuur SB uuur SC uuur
4 SG SA SB SC
.SA1
.SB1
.SC1
SA1
SB1
SC1
uuu
r
uuu
r
1 uuur
1 uuur
1 uuur
1 uuur
1 uuur
1 uuur
� 4 SG
.SA1
.SB1
.SC1 � SG
.SA1
.SB1
.SC1
SA1
SB1
SC1
4SA1
4SB1
4SC1
1
1
1
1
1
1
1
4
A
,
B
,
C
,
G
4
SA
4
SB
4
SC
SA
SB
SC
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Do 4 điểm
đồng phẳng nên
hay
Sử dụng bất đẳng thức
ab bc ca
a b c
�
3
2
ta thu được:
2
�1
1
1 �
�
�
� 1
1
1 � �SA1 SB1 SC1 � 16
�
��
3
3
�SA1.SB1 SB1.SC1 SC1.SA1 �
Dấu “=” xảy ra
� SA1 SB1 SC1
3
4 � A1 B1C1 / / ABC
1
1
1
16
Vậy giá trị lớn nhất của SA1.SB1 SB1.SC1 SC1.SA1 là 3 .
Câu 6:
[2H1-2.1-3] Cho khối chóp S . ABCD có đáy là hình vng cạnh a , SA vng góc với đáy và
SBD
khoảng cách từ C đến mặt phẳng
a 3
bằng 3 . Tính thể tích V của khối chóp đã cho.
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
Trang 13 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
A.
V
a3
2 .
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
V
3
B. V a .
C.
Lời giải
a3
3 .
D.
V
3a 3
9 .
Chọn C
Do ABCD là hình vng cạnh a nên
AO
a 2
2 ( O là tâm của hình vuông ABCD ).
d C , SBD d A, SBD
Vì O là trung điểm của AC nên
.
BD SAC
� AH SBD � d A, SBD AH
Kẻ AH SO , do
nên BD AH
hay
AH
a 3
3 .
�
1
1
1
2
2
SA
AO 2
Xét tam giác SAO có AH
1
1
1
1
2
2
2
2
SA
�a 3 � �a 2 � a
� � �
�
�3 � �2 �
� SA a .
1
1
a3
V SA.S ABCD a.a 2
3
3
3 .
Vậy
Câu 7:
[2H1-2.4-4] Cho hình chóp S . ABCD , ABCD là hình thang cân, đáy lớn AB , AB 4CD .
Chiều cao của hình thang ABCD bằng a . Bốn đường cao kẻ từ S của bốn mặt bên có độ dài
5a 3
bằng b . Biết thể tích khối S . ABCD bằng 12 . Khi đó:
A. b 2a .
B.
b
a 3
4 .
C.
b
a 3
2 .
D.
b
a 5
2 .
Lời giải
Chọn D
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
Trang 14 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
+)
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
SH ABCD
+) M , N , P , Q lần lượt là hình chiếu của S lên AB , BC , CD , DA .
+)
SM SN SP SQ b � HM HN HP HQ r
.
� H là tâm đường trịn nội tiếp hình thang cân ABCD .
� H là trung điểm MP �
r
MP a
2
2.
1
1
5a 3
a2
a2
V .SH . .a AB CD
SH .CD
SH
3
2
12 �
2 �
2CD .
+)
+)
b 2 SH 2 HM 2
a4
r2
4CD 2
.
1
CD.2CD r 2
� CD r .
Ta lại có hệ thức: CP.BM r � 2
2
b2
�
Câu 8:
a4
a4
a 2 5a 2
2
r
a2 4
a 5
4r 2
4
b
4.
�
2 .
4
[2H1-2.4-4] Cho hình chóp S . ABC có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B ,
� SCB
� 90�
SBC bằng
AB BC 3a 2 , SAB
. Biết khoảng cách từ A đến mặt phẳng
2a 3 . Tính thể tích mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S . ABC .
3
A. 72 18 a .
3
B. 18 18 a .
3
C. 6 18 a .
3
D. 24 18 a .
Lời giải
Chọn D
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
Trang 15 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
�
�
Do SAB SCB 90�nên điểm A , C cùng thuộc mặt cầu đường kính SB .
Suy ra tâm mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S . ABC là trung điểm I của đoạn SB .
Đáy ABC là tam giác vuông cân tại B nên nhận trung điểm M của AC là tâm đường tròn
ngoại tiếp. Do tâm mặt cầu ln thuộc trục đường trịn ngoại tiếp đáy nên ta có
Suy ra
d A ; SBC 2d M ; SBC 2d M ; IBC 2h � h a 3
IM ABC
.
Xét hình chóp M .IBC có MI , MB , MC đơi một vng góc nên ta có
1
1
1
1
2
2
2
h
MI
MB MC 2 .
Theo đề bài, ta có
MB MC
1
AC 3a
2
. Do đó
1
1
1
1
2 2 � MI 3a
2
2
3a
MI
9 a 9a
.
2
2
Xét tam giác vng IMB có IB MI MB 3 2a .
Suy ra thể tích của mặt cầu ngoại tiếp chóp S . ABC là
Câu 9:
V
4 .IB 3
72 2 a 3
3
.
B C D có đáy ABCD là hình vng cạnh 2a và
[2H1-2.4-3] Cho hình hộp ABCD. A����
A�
A A�
B A�
C 2a 2 . Thể tích khối tứ diện AB��
D C bằng
4a 3 . 2
3 .
A.
4a 3
C. 3 .
4a 3 . 6
3 .
B.
4a 3 . 3
3 .
D.
Lời giải
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
Trang 16 Mã đề X
.
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
Chọn B
1
VABCD. A����
4. VABCD . A����
B
C
D
BCD
VAB��
D C VABCD . A����
B C D VAB �
CB VB �
CC ��
D VACDD � VAB �
A��
D
6
1
VABCD. A����
BCD
3
.
� A�
O ABCD
O là đường cao của khối hộp.
Gọi O AC �BD
nên A�
O 2 A�
A2 AO 2 6a 2 .
Ta có A�
Vậy
VAB��
DC
1
4a 3 . 6
2
2a .a 6
3
3 .
Câu 10: [2H1-2.1-3] Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật có AB a , AD 2a ,
a
SA vng góc với đáy, khoảng cách từ A đến SCD bằng 2 . Tính thể tích khối chóp theo a
.
4 15 3
a
A. 45
.
4 15 3
a
B. 15
.
2 5 3
a
C. 15
.
2 5 3
a
D. 45
.
Lời giải
Chọn A
S
H
A
2a
D
a
B
C
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
Trang 17 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
1 .
Kẻ AH SD
CD AD
�
�
CD SA � CD SAD � CD AH
Ta có �
Từ
1
,
2
2 .
a
AH SCD � d A, SCD AH � AH 2
ta có
.
1
1
1 � SA
2
2
SA AD 2
Trong SAD ta có AH
AH . AD
AD 2 AH 2
a
�
2a
2
a2
2a 15
4a 2
4
15 .
1
1 2a 15
4 15 3
V SA. AB. AD �
.a.2a
a
3
3 15
45
Vậy thể tích khối chóp S . ABCD là
.
B C có đáy là tam giác ABC vng cân tại A ,
Câu 11: [2H1-3.12-3] Cho hình lăng trụ đứng ABC. A���
góc giữa hai mặt phẳng
phẳng
C
AB�
C
AB�
và
B�
BCC �
bằng 60�và khoảng cách từ điểm
B đến mặt
a 6
CA��
C là?
bằng 2 . Thể tích của khối đa diện AB�
a3 3
A. 2 .
3a 3 3
2 .
B.
3
C. a 3 .
a3 3
D. 3 .
Lời giải
Chọn C
�AC AB
�
A�
C ABB�
A�
�� AC ABB�
� AB�
theo giao tuyến AB�.
Ta có �AC AA
Trong mặt phẳng
A�
ABB�
, kẻ
� BH d B, AB�
C
C
BH AB�tại H , ta có BH AB�
.
a 6
2 .
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
Trang 18 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
�AM BC
�
B�
�� AM BCC �
.
BC
M
Gọi
là trung điểm của
, ta có �AM BB
�MN P BH
�
BH AB�
C � MN AB�
C
Gọi N là trung điểm của HC , ta có �
.
� �
C , BCC �
B�
AM , MN 60o
AB�
�
Vì
MN AB�
C
Ta có
MN
.
�
AMN AM , MN 60�
nên MN AN suy ra
.
BH a 6
2
4 .
MN
a 6
AM
�
cos 60� 2 . � BC 2MN a 6
Tam giác AMN vng tại N có AMN 60�nên
, AB AC a 3 .
Tam giác ABB�vng tại A có đường cao BH nên:
1
1
1
2
1
1
2 2 2
2
2
2
a 3.
BB� BH
AB
3a 3a
3a � BB�
CA��
C là:
Vậy thể tích khối đa diện AB�
2
2
VAB�CA��
VABC . A���
a
C
BC
3
3
Câu 12: [2H2-2.7-4] Trong mặt phẳng
động ngoài mặt phẳng
P
P
a 3
3�
2
2
a3 3
.
cho tam giác ABC đều cạnh bằng 8cm và một điểm S di
2
sao cho tam giác MAB ln có diện tích bằng 16 3cm , với M là
S là mặt cầu đi qua bốn đỉnh M , A , B , C . Khi thể tích khối chóp
trung điểm của SC . Gọi
S . ABC lớn nhất, tính bán kính nhỏ nhất của S .
16 6
cm
A. 9
.
4 3
cm
B. 3
.
4 15
cm
C. 3
.
4 39
cm
D. 3
.
Lời giải
Chọn C
Hãy tham gia STRONG TEAM TỐN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV tốn!
Trang 19 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Ta có
S ABM
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
1
d
. AB 16 3 � d
M , AB 4 3cm .
2 M , AB
Suy ra M thuộc mặt trụ có trục là đường thẳng AB và bán kính của mặt trụ bẳng 4 3cm .
1
VS . ABC 2VM . ABC 2. S ABC .d M , ABC 1
.
3
S ABC không đổi 2 .
I , H lần lượt là hình chiếu của M trên đường thẳng AB và mặt phẳng ABC .
d
MH �MI
Ta có M , ABC
3 .
Từ 1 , 2 và 3 suy ra VS . ABC lớn nhất khi MH
Khi đó
MI
H
I.
MAB ABC .
Gọi Rd là bán kính đường trịn ngoại tiếp tam giác ABC .
Gọi Rb là bán kính đường trịn ngoại tiếp tam giác MAB .
R là bán kính mặt cầu S .
Có
R Rd 2 Rb 2
AB 2
4 và Rd , AB không đổi nên R nhỏ nhất khi Rb nhỏ nhất.
Bài tốn quy về tìm vị trí điểm M trên đường thẳng d song song với AB và cách AB một
khoảng 4 3cm sao cho bám kính đường tròn ngoại tiếp tam giác MAB nhỏ nhất.
Rb =
AB
2sin �
AMB
.
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
Trang 20 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
Dựng đường trịn qua A , B và tiếp xúc với d tại K .
AB
2sin �
AMB
�
�
Ta có AMB �AKB = 60�
AB
2sin �
AKB .
Do đó Rb nhỏ nhất khi M �K .
Khi đó tam giác MAB đều cạnh bằng 8cm .
Tính được
R
4 15
cm
3
.
SA ABCD
Câu 13: [2H1-3.6-4] Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình vng và
. Trên
đường thẳng vng góc với
ABCD
cùng phía đối với mặt phẳng
tại D lấy điểm S �thỏa mãn
ABCD . Gọi V1
S�
D
1
SA
2
và S , S �ở
là thể tích phần chung của hai khối chóp
V1
S . ABCD và S �
. ABCD . Gọi V2 là thể tích khối chóp S . ABCD . Tỉ số V2 bằng
V1 5
V1 1
V1 2
V1 7
V
18
V
3
V
3
V
18 .
2
2
2
2
A.
.
B.
.
C.
.
D.
Lời giải
Chọn D
1
1
VS �. ABCD VS . ABCD V2
2
2 .
D
A , ta có: SA // S �
Gọi F SD �S �
�
FS � S �
D 1
S�
A
�
3
FA SA 2
S�
F
.
Hãy tham gia STRONG TEAM TỐN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV tốn!
Trang 21 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Xét
AB
S�
và
SCD
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
có:
�F � S �
AB � SCD
�
� S�
AB � SCD FE // AB // CD
�AB // CD
Khi đó FE // AB
�
B.
với E �S �
S�
B S�
A
3
S�
E SF
.
Ta có:
VS �.CDFE 1 �S �
C S�
D S�
F S�
E�
C S�
D S�
A S�
B � 1� 1 1�
2
�S �
� .
.
.
�
1.1. . �
1 1 3 3
�
�
�
VS �.CDAB 4 �S �
C S�
D S�
A S�
B�
C S�
D S�
F S�
E � 4� 3 3�
9.
�S �
2
1
1
� VS �.CDFE VS �.CDAB VS . ABCD V2
9
9
9 .
V1 7
1
1
7
� V1 VS �. ABCD VS �.CDFE V2 V2 V2
2
9
18 . Vậy V2 18 .
Lưu ý: Mặt phẳng cắt các cạnh của khối chóp tứ giác S . ABCD có đáy là hình bình hành lần
SM
SN
SP
SQ
x
y
z
t
Q
lượt tại các điểm M , N , P ,
sao cho SA
; SB
; SC
; SD
ta có:
VS .MNPQ
VS . ABCD
xyzt �1 1 1 1 � 1 1 1 1
� �
4 �x y z t �và x z y t .
B C D cạnh a . Các điểm M , N lần lượt di động
Câu 14: [2H1-3.5-4] Cho khối lập phương ABCD. A����
N a 2 . Khi đó, thể tích khối tứ diện AMNB�có giá
D sao cho AM B�
trên các tia AC , B��
trị lớn nhất là
a3 2
A. 12 .
a3 3
B. 6 .
a3
C. 6 .
a3
D. 12 .
Lời giải
Chọn D
Hãy tham gia STRONG TEAM TỐN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV tốn!
Trang 22 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
N , y AM .
Đặt x B�
Vì B ' N AM nên
VAMNB�
1
1
.B�
N . AM .d B�
N , AM x. y.a
6
6
.
2
�a 2 � a 2
xy ��
�2 �
� 2
a
2
B
'
N
AM
x
y
�
2
xy
�
�
Mà
nên
.
1 a2
a3
VAMNB�� . .a
6 2
12 .
Do đó
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi
AM BN �
a 2
2 .
a3
Vậy thể tích nhỏ nhất của khối tứ diện AMNB�là 12 .
�
Câu 15: [1H3-3.3-4] Cho hình chóp S . ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh a và ABC 60�. Hình
ABC
chiếu vng góc cuả điểm S lên mặt phẳng
trùng với trọng tâm của tam giác ABC .
SCD
Gọi là góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng
, biết SB a , tính sin .
A.
sin
3
2 .
B.
sin
1
4.
C.
sin
1
2.
D.
sin
2
2 .
Lời giải
Chọn D
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
Trang 23 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
SCD
Gọi là góc tạo bởi đường thẳng SB và mặt phẳng
.
sin
d B; SCD
SB
3 d H ; SCD
2
SB
. Gọi I là hình chiếu của B lên CD . K là hình chiếu
d H ; SCD HP
của H lên CD , P là hình chiếu của H lên SK . Suy ra HK // BI và
.
HK
Mà
2
2
� 2 .a 3. 1 a 3
BI BD.sin BDC
3
3
3
2
3 .
BH
3a 2 a 6
a 3
� SH SB 2 BH 2 a 2
9
3 .
3
d H ; SCD
SH .HK
SH 2 HK 2
2a
2a
2
� d B; SCD
� sin
3
2
2 .
Câu 16: [2H2-1.4-4] Cho hình chóp S . ABCD có SA vng góc với mặt phẳng
ABCD ;
tứ giác
ABCD là hình thang vng tại A và B ; AD 3BC 3a ; AB a , SA a 3 . Điểm I thỏa
uuur
uur
AD
3
AI ; M là trung điểm SD , H là giao điểm của AM và SI . Gọi E , F lần lượt là
mãn
hình chiếu của A lên SB, SC . Tính thể tích V của khối nón có đáy là đường trịn ngoại tiếp
ABCD
tam giác EFH và đỉnh thuộc mặt phẳng
.
a3
V
5 5.
A.
a3
V
5.
C.
a3
V
2 5.
B.
a3
V
10 5 .
D.
Lời giải
Chọn D
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
Trang 24 Mã đề X
Sản phẩm của Group FB: STRONG TEAM TOÁN VD VDC
Sản phẩm 5 Hình khơng gian
uuur 1 uur uuu
r
uuur uu
r 1 uur 2 uuu
r uur
r uur uur
AM
AS AD uu
AM .SI AS AD. AI 0
� AH SI
2
2
, SI AI AS �
�
�AH SCI
�AH SC
�
��
�AE SC
ABCI là hình vng nên ta chứng minh được �AE SBC
Mà AF SC � A, E , F , H đồng phẳng và cùng thuộc đường trịn đường kính AF .
Mặt khác ta có E , F , H cùng nhìn đoạn AC dưới một góc vng nên A, C , E , F , H cùng thuộc
mặt cầu tâm O , đường kính AC . Nên trục đường trịn ngoại tiếp tam giác EFH cắt mặt phẳng
ABCD tại O . Do hình nón có đỉnh là O .
FC EFH
nên
d C , EFH FC
2a
1
a
� d O, EFH d C , EFH
2
5
5
1
a3
AF a 30
V r 2h
3
10 5 .
10 �
Bán kính đường trịn ngoại tiếp tam giác EFH là 2
B C có đáy là tam giác đều cạnh 2a , hình chiếu vng
Câu 17: [2H1-3.5-3] Cho hình lăng trụ ABC. A���
ABC
góc của A�trên mặt phẳng
trùng với trung điểm H của đoạn AM ( M là trung điểm
2 3
a
. ABC là
cạnh BC ). Biết khoảng cách giữa BC và AA�bằng 3 . Thể tích khối chóp C �
3 5a 3
A. 5 .
3a 3
B. 36 .
3a 3
C. 18 .
D.
5a 3
5 .
Lời giải
Chọn D
Hãy tham gia STRONG TEAM TOÁN VD-VDC- Group dành riêng cho GV-SV toán!
Trang 25 Mã đề X