GÓC TRONG KHÔNG GIAN
IV. Phụ lục
1. Hệ thức lượng trong tam giác
1) Tam giác vuông: Cho ABC vuông tại A có đường cao AH và trung tuyến AM. Ta có:
• BC2 = AB2+AC2(Pi-ta-go) • AH BC. =AB AC.
• AC2 =CH BC. •AB2 =BH BC.
• 1 2 12 12
AH = AB + AC • AH2 AB AC22. 22 AB AC
= +
• BH AB22 2AB2 2 BC = BC = AB AC
+ • CH AC22 2AC2 2 BC = BC = AB AC
+
• 2
AM = BC • Diện tích: 1. .
S= 2 AB AC (bằng nửa tích độ dài 2 cạnh góc vuông) 2) Tam giác vuông cân: Cho ABC vuông cân tại A có đường cao AH. Ta có:
• AB=AC • BC=AB 2 •
2
AH = BC • Diện tích: 1. 2 1. 2
2 2
S = AB = AC 3) Tam giác đều: Cho ABC đều cạnh a, có tâm I và đường cao AH. Ta có:
• 3
2
AH = a • 3 3
AI =a • 3 6
IH = a • Diện tích: 2 3 4 S= a
AH h= a
4) Tam giác thường: Cho ABC độ dài cạnh BC a AC b AB c= , = , = , đường cao , trung tuyến
AM m= a , bán kính đường tròn ngoại tiếp là R, bán kính đường tròn nội tiếp là r.
Ta có:
• Định lí côsin: a2 =b2+c2−2bc.cosA • Định lí sin: 2 sina =sinb =sinc =
A B C R
• 2 2 2 2
2 4
a
b c a
m = + −
• Diện tích:
1. .
2 a
S= a h 1 .sin S =2bc A
4 S abc
= R S = p r. S= p p a
(
−)(
p b−)(
p c−)
(với2 a b c p= + + ) 2. Hệ thức lượng trong tứ giác
1) Hình thang: Diện tích hình thang ABCD có đáy AB, CD: 1
( )
.S =2 AB+CD h (với h là chiều cao và h bằng khoảng cách giữa AB và CD)
2) Hình thang vuông: Diện tích hình thang ABCD vuông tại A,D: 1
( )
.S =2 AB+CD AD 3) Hình bình hành: Diện tích hình bình hành ABCD: 1
( )
.S= 2 AB+CD h (với h là chiều cao và h bằng khoảng cách giữa AB và CD)
4) Hình thoi: Diện tích hình thoi ABCD: 1 .
S= 2AC BD (bằng nửa tích độ dài 2 đường chéo) 5) Hình chữ nhật: Diện tích hình chữ nhật chiều dài a, chiều rộng b: S =a b.
6) Hình vuông: cho hình vuông ABCD cạnh a, tâm O
•AC=BD=a 2 • 2
OA=OB=OC=OD=a 2 •Diện tích: S =a2 M A
B H C
B M C
A
H
Chuyên đề 4. Góc trong không gian 62 I Love Math _0916620899
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1. Cho hình chóp tam giác đều S ABC. có độ dài cạnh đáy bằng a.Góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằng 60 . Độ dài cạnh bên bằng 0
A. 2. 3
a B. 2
3 .
a C. 6.
3
a D. 2 3.
3 a
Câu 2. Cho hình chóp tứ giác đều S ABCD. có tất cả các cạnh bằng a. Gọi M là trung điểm của SD và là góc giữa đường thẳng BM và mặt phẳng (ABCD). Tìm tan .
A. 1
tan .
=3 B. tan 3.
= 3 C. 2
tan .
=3 D. tan 2.
= 2
Câu 3. Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình vuông, cạnh BD a= 6,SA⊥(ABCD) và SA=3 .a Góc giữa đường thẳng SBvà mặt phẳng (ABCD)bằng
A. 30 .0 B. 45 . 0 C. 60 . 0 D. 90 . 0
Câu 4. Cho tứ diện ABCDcó tam giác BCD đều cạnh a AB, ⊥(BCD)và AB=2 .a Gọi M là trung điểm của AD, là góc giữa CM và mặt phẳng (BCD). Giá trị tan bằng
A. 2 3.
3 B. 2.
2 C. 6.
3 D. 3
4.
Câu 5. Cho lăng trụ đứng tam giác ABC A B C. . Biết tam giác ABC đều cạnh a và AA'=a 3. Góc giữa đường thẳng AB và mặt phẳng
(
A B C )
bằngA. 90 .0 B. 45 . 0 C. 60 . 0 D. 60 . 0
Câu 6. Cho hình chóp S ABC. có SA⊥(ABC SA a), = 3. Tam giác ABCvuông cân tại Avà BC a= 2. Góc giữa đường thẳng SCvà mặt phẳng (ABC)bằng
A. 45 . 0 B. 60 . 0 C. 90 .0 D. 30 . 0
Câu 7. Cho hình chóp S ABC. có đáy là tam giác vuông tại ,C AC=a BC, = 2 ,a SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SA=a. Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng đáy bằng
A. 30 .0 B. 90 . 0 C. 45 . 0 D. 60 . 0
Câu 8. Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình chữ nhật, cạnh AB a BC a= , = 2,SA⊥(ABCD) và SA=3 .a Góc giữa đường thẳng SCvà mặt phẳng (ABCD)bằng
A. 30 .0 B. 45 . 0 C. 60 . 0 D. 90 . 0
Câu 9. Cho hình chóp S ABC. có đáy là tam giác đều ABCcạnh a, SA⊥(ABC) và 2
SA=a. Góc giữa hai mặt phẳng
(
ABC)
và(
SBC)
bằngA. 90 .0 B. 30 . 0 C. 60 . 0 D. 45 . 0
Câu 10. Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình vuông cạnh a, SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SA=a 2.
Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng đáy bằng
A. 60 . 0 B. 45 . 0 C. 90 .0 D. 30 . 0
Câu 11. Cho hình chóp S ABC. có đáy ABC là tam giác vuông cạnh huyền BC=a. Hình chiếu vuông góc của S lên
(
ABC)
trùng với trung điểm của cạnh BC . Biết SB=a, góc giữa SA và(
ABC)
bằngA. 120 .0 B. 30 . 0 C. 45 . 0 D. 60 . 0
Câu 12. Cho hình chóp S ABC. có đáy ABC là tam giác đều cạnh a. Hình chiếu vuông góc của S lên (ABC) trùng với trung điểm H của BC và tam giác SBC đều. Góc giữa SA và mặt phẳng (ABC) bằng
A. 30 .0 B. 90 . 0 C. 45 . 0 D. 60 . 0
Câu 13. Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình vuông cạnh a, cạnh bên SA vuông góc với mặt đáy và 2
SA=a . Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng
(
SAB)
bằngA. 60 . 0 B. 30 . 0 C. 45 . 0 D. 90 . 0
Chuyên đề 4. Góc trong không gian 63 I Love Math _0916620899
Câu 14. Cho lăng trụ đứng tam giácABC A B C. . Biết tam giác ABC đều cạnh a và AA'=a 3. Góc giữa đường thẳng AB và mặt phẳng
(
A B C )
bằngA. 90 .0 B. 45 . 0 C. 30 .0 D. 60 . 0
Câu 15. Cho hình chóp S ABC. có đáy là tam giác vuông cân tại B, SA⊥(ABC AC a), = 2 và SB=2 .a Góc giữa đường thẳng SAvà mặt phẳng (SBC)bằng
A. 30 .0 B. 45 . 0 C. 60 . 0 D. 90 . 0
Câu 16. Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình vuông cạnh a ,SA⊥(ABCD)và SA=2a. Gọi là góc giữa SC và mặt phẳng (ABCD). Khi đó tan bằng
A. 1
tan .
=5 B. tan 2.
= 2 C. tan 3.
= 2 D. tan = 2.
Câu 17. Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình vuông cạnh bằng a SA a, = , hình chiếu vuông góc của Slên mặt phẳng đáy là trung điểm I của AB. Góc giữa đường thẳng SCvà mặt phẳng (ABCD)bằng
A. 60 . 0 B. 90 . 0 C. 30 .0 D. 45 . 0
Câu 18. Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình thang vuông tại AvàD, cóAB=2 ,a AD DC a= = , có cạnh SAvuông góc với mp
(
ABCD)
và SA a= . Gọi là góc giữa hai mặt phẳng(
SBC)
và(
ABCD)
. Khẳngđịnh nào dưới đây đúng?
A. tan 2.
= 2 B. tan 1.
=2 C. tan= 2. D. tan =2.
Câu 19. Cho hình chóp S ABC. có đáy ABC là tam giác đều cạnh a. Biết SA vuông góc với mặt phẳng đáy và thể tích của khối chóp .S ABC là
3 3
24
V =a . Góc hợp giữa hai mặt phẳng (ABC) và (SBC) bằng
A. 45 . 0 B. 90 . 0 C. 30 .0 D. 60 . 0
Câu 20. Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình chữ nhật, có cạnh avà a 3 .SA⊥(ABCD) và SA=2 .a Góc giữa đường thẳng SCvà mặt phẳng (ABCD)bằng
A. 45 . 0 B. 90 . 0 C. 30 .0 D. 60 . 0
Câu 21. Cho hình lăng trụ ABC A B C. có độ dài cạnh bên bằng 2a , có đáy ABC là tam giác vuông tại A, ,
AB a= AC a= 3 và hình chiếu vuông góc của A trên mặt phẳng (ABC) trùng với trung điểm của cạnh .
BC
Góc giữa hai đường thẳng AA và B C là . Tìm cos . A. cos = 1.
3 B. cos = −1.
3 C. cos = 1.
4 D. cos = −1. 4
Câu 22. Cho hình chóp S ABC. có đáy là tam giác đều ABC cạnh a SA, vuông góc với mặt phẳng (ABC) và
= . 2
SA a Góc giữa hai mặt phẳng (ABC) và (SBC) bằng
A. 150 .0 B. 30 .0 C. 60 .0 D. 90 .0
Câu 23. Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình vuông cạnh a, SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SB=2 .a Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng đáy bằng
A. 45 . 0 B. 60 . 0 C. 90 .0 D. 30 . 0
Câu 24. Cho hình chóp S ABC. có các mặt ABC và SBC là các tam giác đều và nằm trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau. Góc giữa đường thẳng SA và
(
ABC)
bằngA. 30 .0 B. 120 .0 C. 60 . 0 D. 45 . 0
Câu 25. Cho hình lăng trụ đều ABC A B C. có AB= 3 và AA =1. Góc tạo bởi giữa đường thẳng AC và
(
ABC)
bằngA. 150 .0 B. 30 . 0 C. 60 . 0 D. 60 . 0
Chuyên đề 4. Góc trong không gian 64 I Love Math _0916620899 Câu 26. Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình chữ nhật thỏa mãn 3 .
AD= 2 AB Mặt bên SAB là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Góc giữa hai mặt phẳng (SAB) và (SCD) bằng
A. 60 . 0 B. 90 . 0 C. 45 . 0 D. 30 . 0
Câu 27. Cho hình chóp S ABC. có SA vuông góc với mặt phẳng
(
ABC)
,SA=2a, tam giác ABC vuông tại B, AB=a 3và BC=a. Góc giữa đường thẳng SCvà mặt phẳng(
ABC)
bằngA. 60 .0 B. 45 .0 C. 90 .0 D. 30 .0
Câu 28. Cho hình chóp tam giác đều .S ABC có độ dài cạnh đáy bằng a. Góc giữa cạnh bên và mặt đáy bằng 60. Độ dài cạnh bên bằng
A. 2 3. 3
a B. 2 .a C. 3 .a D. 2
3 . a
Câu 29. Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình thoi tâm O,tam giác ABDđều cạnh bằng a 2,SAvuông góc với mặt phẳng đáy và 3 2 .
2
SA= a Góc giữa đường thẳng SOvà mặt phẳng (ABCD)bằng
A. 30 .0 B. 60 . 0 C. 90 .0 D. 45 . 0
Câu 30. Cho hình chóp S ABC. có SA vuông góc với mặt phẳng đáy AB=a và SB=2 .a Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng đáy bằng
A. 60 . 0 B. 90 . 0 C. 45 . 0 D. 30 . 0
Câu 31. Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình vuông cạnh bằng a 3,SAvuông góc với mặt phẳng đáy và 2.
SA a= Góc giữa đường thẳng SCvà mặt phẳng (ABCD)bằng
A. 30 .0 B. 90 . 0 C. 45 . 0 D. 60 . 0
Câu 32. Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB=a, AD=2a, cạnh bên SA vuông góc với đáy và thể tích khối chóp .S ABCD bằng
2 3
3
a . Góc giữa đường thẳng SB với mặt phẳng
(
ABCD)
bằngA. 45 . 0 B. 30 . 0 C. 150 .0 D. 90 . 0
Câu 33. Cho tam giác ABCvuông cân tại A và BC =a. Trên đường thẳng qua A vuông góc với
(
ABC)
lấyđiểm Ssao cho 6 2
SA=a . Góc giữa đường thẳng SB và
(
ABC)
bằngA. 135 .0 B. 90 . 0 C. 45 . 0 D. 60 . 0
Câu 34. Cho hình chóp S ABC. có SA vuông góc với mặt phẳng
(
ABC)
, SA= 2a, tam giác ABC vuông cân tại B và AB=a. Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng(
ABC)
bằngA. 90 .0 B. 60 . 0 C. 30 .0 D. 45 . 0
Câu 35. Cho hình lập phương ABCD A B C D. . Góc giữa đường thẳng AB và mặt phẳng (BDD B ) bằng
A. 90 .0 B. 60 . 0 C. 45 . 0 D. 30 . 0
Câu 36. Cho hình chóp SABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh 2a, ADC= 60 . Gọi O là giao điểm của ACvà BD, SO⊥
(
ABCD)
và SO=a. Góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng(
ABCD)
bằngA. 30 .0 B. 45 . 0 C. 60 . 0 D. 90 . 0
Câu 37. Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình thoi ABCD cạnh a, góc BAD=600 và 3. 2 SA=SB=SD=a Gọi là góc giữa hai mặt phẳng (SBD) và (ABCD). Tính tan .
A. tan= 5. B. tan = 7. C. tan 2 3.
= 3 D. 1
tan .
= 5
Câu 38. Cho chóp S ABC. có SA vuông góc với đáy, tam giác ABC vuông tại B. Biết SA= AB =BC. Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng
(
SAC)
bằngChuyên đề 4. Góc trong không gian 65 I Love Math _0916620899
A. 120 .0 B. 45 . 0 C. 60 . 0 D. 30 . 0
Câu 39. Cho tứ diện OABC có AO OB OC, , đôi một vuông góc với nhau và AO OB OC= = . Gọi M là trung điểm của BC. Tìm góc giữa hai đường thẳng OM và AB.
A. =60 .0 B. =30 .0 C. =45 .0 D. =90 .0
Câu 40. Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình vuông cạnh a ,SA⊥(ABCD)và SA=a 6. Góc giữa SC và mặt phẳng (ABCD) bằng
A. =45 .0 B. =90 .0 C. =60 .0 D. =30 .0
Câu 41. Cho hình chóp S ABC. có SA vuông góc với mặt phẳng
(
ABC)
, SA=a 2, tam giác ABC vuông cân tại B và AC=2a. Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng(
ABC)
bằngA. 30 .0 B. 90 . 0 C. 45 . 0 D. 60 . 0
Câu 42. Cho hình chóp S ABC. có SAvuông góc với mặt phẳng (ABC), SA=2a, tam giác ABCvuông cân tại Bvà AB a= 2. Góc giữa đường thẳng SCvà mặt phẳng (ABC)bằng
A. 30 .0 B. 45 . 0 C. 90 .0 D. 60 . 0
Câu 43. Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình vuông cạnh a, SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SA=a 2.
Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng đáy bằng
A. 30 .0 B. 60 . 0 C. 45 . 0 D. 90 . 0
Câu 44. Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình chữ nhật, cạnh AB=a, AD= 3a. Cạnh bên 2
SA=a và vuông góc mặt phẳng đáy. Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng
(
SAC)
bằngA. 90 .0 B. 60 . 0 C. 45 . 0 D. 30 . 0
Câu 45. Cho hình lăng trụ đứng ABC A B C. có đáy tam giác ABC vuông, AB=BC=2a, cạnh bên 2
A A =a , M là trung điểm của BC. Tang của góc giữa A M với
(
ABC)
bằngA. 2 10.
5 B. 10.
5 C. 2 2.
3 D. 3.
3
Câu 46. Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình vuông. Biết SA⊥(ABCD) và SB a= 2,SC a= 3. Tan của góc giữa đường thẳng SCvà mặt phẳng (ABCD)bằng
A. 3. B. 3.
3 C. 2.
2 D. 2.
Câu 47. Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình chữ nhật và AB a BC a= , = 3. Cạnh SA vuông góc với đáy và SA a= . Tìm góc giữa mặt phẳng (SCD) và (ABCD).
A. =120 .0 B. =30 .0 C. =60 .0 D. =45 .0
Câu 48. Cho hình chóp S ABC. có SA vuông góc với mặt phẳng đáy AB=3 ,a AC=a và SC=2 .a Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng đáy bằng
A. 60 . 0 B. 30 . 0 C. 90 .0 D. 45 . 0
Câu 49. Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình vuông cạnh bằng a SA a, = 3, SA⊥(ABCD). Góc giữa đường thẳng SBvà mặt phẳng (ABCD)bằng
A. 45 . 0 B. 60 . 0 C. 90 .0 D. 30 . 0
Câu 50. Cho hình chóp S ABC. có đáy là tam giác giác đều cạnh a SA, ⊥(ABC)và 3 . 2
SA= a Gọi Mlà trung điểm của BC, góc giữa đường thẳng SMvà mặt phẳng (ABC)bằng
A. 60 . 0 B. 90 . 0 C. 30 .0 D. 45 . 0
Chuyên đề 4. Góc trong không gian 66 I Love Math _0916620899