4
Chuyên Đề: Quan Hệ Vuông Góc Trường THPT Ngô Quyền Vấn Đề 6: Các Dạng Khoảng Cách Và Đường Vuông Góc Chung Dạng 1: Tính Khoảng Cách Từ Một Điểm Đến Một Mặt Phẳng. Phương pháp: Để tính khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng ( 29 α ta cần thực hiện hai bước sau: Bước 1: Xác định đoạn vuông góc MH với ( 29 α , bằng cách dựng một mặt phẳng ( 29 β qua M ( 29 ( 29 β⊥α theo giao tuyến d, hạ ( 29 MH d d M, MH α= . Bước 2: ( 29 d M, MH α= được tính bằng các định lý của hình học sơ cấp. Lưu ý: Khoảng cách ( 29 d M, α còn được gọi là độ dài đoạn vuông góc trong định lý ba đường vuông góc. Sau này ta cũng có thể tìm MH bằng công thức tính diện tích hay thể tích của vật thể. 1. Cho hình chóp S.ABC đáy là tam giác vuông tại B và ( 29 AB 2BC 2a,SA ABC = = . Tính ( 29 d B, SAC . 2. Cho hình chóp S.ABC có SA h = ( 29 SA ABC . Lấy điểm M SB sao cho MS : MB 1:2 = và gọi I là trung điểm CM. Tính ( 29 d I, ABC . 3. Cho tứ diện ABCD có AB CD, BC BD, AC AD = = = . Dựng ( 29 AH BCD . a) Chứng minh: H nằm trên trung tuyến BI của tam giác BCD. b) Xác định ( 29 d A, BCD . 4. Cho hình chóp S.ABC có ( 29 SA ABC và tam giác ABC đều cạnh a. a) Tính ( 29 d B, SAC . b) Giả sử SA h = . Tính ( 29 d A, SBC . 5. Cho hình chóp S.ABCD có SA SB SD 3a = = = · · · 0 0 ABC ADC 90 ,BAD 60 = = = . Tính ( 29 d S, ABCD ; khi biết BD 2a = . Dạng 2: Tìm Khoảng Cách Từ Một Đường Thẳng (Hay Mặt Phẳng) Song Song Với Một Mặt Phẳng. Phương pháp: Để tìm khoảng cách từ đường thẳng ( 29 // α hay mặt phẳng ( 29 ( 29 // β α đến mặt phẳng ( 29 α ta làm hai bước sau: Bước 1: Lấy một điểm M tùy ý trên ( 29 // α hay trên ( 29 ( 29 // β α . Bước 2: Hạ ( 29 MH ⊥α⇒ MH là khoảng cách cần tìm. Lưu ý: ta cũng có thể tính MH bằng công thức tính thể tích. 1. Cho tam giác ABC vuông tại A và 2AC AB 2a = = . Gọi Ax và By là hai tia vuông góc với (ABC) về một phía. Tính ( 29 d By, CAx ( 29 d Ax, CBy . 2. Cho hai tia Ax và By vuông góc với mặt phẳng hình thoi ABCD và ở cùng một phía. Tính ( 29 ( 29 d CBy , DAx , biết hình thoi cạnh a có diện tích bằng 2 a 5 4 . Dạng 3: Tính Khoảng Cách Từ Một Điểm Đến Một Đường Thẳng. Phương pháp: Phương pháp 1: Tìm khoảng cách từ M đến đường thẳng . Bước 1: Từ điểm M, hạ đường vuông góc MH với đường thẳng . Bước 2: Độ dài ( 29 MH d M, = là khoảng cách cần tìm. Lê Hữu Hòa Trang 1

Phuong Phap Xac Dinh Doan Vuong Goc Chung

Embed Size (px)

DESCRIPTION

sách tham khảo toán hình 11

Citation preview

  • Chuyn : Quan H Vung Gc Trng THPT Ng Quyn

    Vn 6: Cc Dng Khong Cch V ng Vung Gc ChungDng 1: Tnh Khong Cch T Mt im n Mt Mt Phng.Phng php: tnh khong cch t im M n mt phng ( ) ta cn thc hin hai bc sau:Bc 1: Xc nh on vung gc MH vi ( ) , bng cch dng mt mt phng ( ) qua M v ( ) ( ) theo giao tuyn d, h ( )MH d d M, MH = .Bc 2: ( )d M, MH = c tnh bng cc nh l ca hnh hc s cp.Lu :

    Khong cch ( )d M, cn c gi l di on vung gc trong nh l ba ng vung gc.

    Sau ny ta cng c th tm MH bng cng thc tnh din tch hay th tch ca vt th.1. Cho hnh chp S.ABC y l tam gic vung ti B v ( )AB 2BC 2a,SA ABC= = .

    Tnh ( )d B, SAC .2. Cho hnh chp S.ABC c SA h= v ( )SA ABC . Ly im M SB sao cho

    MS: MB 1: 2= v gi I l trung im CM. Tnh ( )d I, ABC .3. Cho t din ABCD c AB CD,BC BD,AC AD= = = . Dng ( )AH BCD .

    a) Chng minh: H nm trn trung tuyn BI ca tam gic BCD.b) Xc nh ( )d A, BCD .

    4. Cho hnh chp S.ABC c ( )SA ABC v tam gic ABC u cnh a.a) Tnh ( )d B, SAC .b) Gi s SA h= . Tnh ( )d A, SBC .

    5. Cho hnh chp S.ABCD c SA SB SD 3a= = = v 0 0ABC ADC 90 ,BAD 60= = = . Tnh ( )d S, ABCD ; khi bit BD 2a= .

    Dng 2: Tm Khong Cch T Mt ng Thng (Hay Mt Phng) Song Song Vi Mt Mt Phng.Phng php: tm khong cch t ng thng ( )/ / hay mt phng ( ) ( )/ / n mt phng ( ) ta lm hai bc sau:Bc 1: Ly mt im M ty trn ( )/ / hay trn ( ) ( )/ / .Bc 2: H ( )MH MH l khong cch cn tm.Lu : ta cng c th tnh MH bng cng thc tnh th tch.

    1. Cho tam gic ABC vung ti A v 2AC AB 2a= = . Gi Ax v By l hai tia vung gc vi (ABC) v mt pha. Tnh ( )d By, CAx v ( )d Ax, CBy .

    2. Cho hai tia Ax v By vung gc vi mt phng hnh thoi ABCD v cng mt pha.

    Tnh ( ) ( )d CBy , DAx , bit hnh thoi cnh a c din tch bng 2a 54

    .

    Dng 3: Tnh Khong Cch T Mt im n Mt ng Thng.Phng php:Phng php 1: Tm khong cch t M n ng thng .Bc 1: T im M, h ng vung gc MH vi ng thng .Bc 2: di ( )MH d M,= l khong cch cn tm.L Hu Ha Trang 1

  • Chuyn : Quan H Vung Gc Trng THPT Ng Quyn

    Phng php 2: Tm mt phng ( ) qua M v vung gc vi ng thng ti H. Suy ra: ( )MH d M,= .

    Phng php 3: S dng nh l ba ng vung gc.Phng php 4: i lc tnh khong cch ( )d M, ta cn dng cng thc tnh din tch hnh phng.

    1. Cho gc 0xOy 90= v im A ngoi mt phng Oxy. Cho bit

    ( ) ( )d A,Ox d A,Oy a= = v a 7AO2

    = . Tnh ( )d A, Oxy .2. Cho hnh chp A.BCD c tam gic BCD vung cn ( ) ( )DB DC a ,AB BCD= = v

    AB a= . Gi M l im tha: 2MD MB =uuuur uuur

    . Tnh ( )d M,AC .3. Cho tam gic ABC ( )0B 90 ,AB a,BC 2a= = = . Ax v By cng vung gc vi

    (ABC) v cng v mt pha. Ly M v N trn Ax v By sao cho AM a,BN 2a 2= = .a) Chng minh: ( )AB C,By .b) Tnh ( )d M,CN .

    4. Trong mt phng (P), cho hai ng thng 1 2d ,d ct nhau ti im A v to vi nhau mt gc ( )00 90 < . Trn ng thng Ax vung gc vi mt phng (P) ti im A, ly im B vi AB h= ; trn ng thng '2d i qua B v song song vi 2d ly im C vi BC a= . Gi D l hnh chiu vung gc ca C ln 1d .a) Tnh di AD v khong cch t im C n mt phng (ABD). T suy ra

    th tch ca t din ABCD.b) Xc nh tm mt cu i qua 4 im A, B, C, D.c) Tnh khong cch t D n ng thng 2d . ( A 1 1981)

    5. Cho mt gc tam din OABC m c ba mt AOB, BOC, COA u bng 060 . Cho OA a= , t OB x,OC y;a,x, y= = l nhng s thc dng. Gi H l hnh chiu vung gc ca A xung mt phng (BOC).a) Hy xc nh r v tr ca im H v tnh di ca OH v AH.b) Chng minh rng: nu 0BAC 90= th ta c h thc: ( ) 2xy a x y 2a 0 + + = .

    (Cc Trng Cao ng 1984).6. Cho tam gic ABC u cnh a. Trn ng thng Ax vung gc vi mt phng

    (ABC) ti A, ly im S vi AS h= .a) Tnh khong cch t im A n mt phng (SBC).b) Hy l ng thng i qua trc tm H ca tam gic SBC v vung gc vi mt

    phng (SBC). Chng t rng khi S di ng trn Ax, ng thng Hy lun lun i qua mt im c nh.

    c) Hy ct Ax ti S' . Xc nh h theo a SS' ngn nht. (i Hc Php L 1991)7. Cho hnh chp SABC c y l tam gic u cnh a v ( )SA ABC . t SA h= .

    a) Tnh khong cch t A n mt phng (SBC) theo a v h.b) Gi O l tm ng trn ngoi tip tam gic ABC v H l trc tm tam gic SBC.

    Chng minh: ( )OH SBC . (i Hc Quc Gia Khi A 1997).8. Cho hnh chp tam gic S.ABC c SA vung gc vi mt phng (ABC). y ABC l

    tam gic vung ti C. Cho AC a= , gc gia mt bn (SBC) v y (ABC) l .

    L Hu Ha Trang 2

  • Chuyn : Quan H Vung Gc Trng THPT Ng Quyn

    a) Trong mt bn (SAC), t A h AF vung gc vi SC. Chng minh: ( )AF SBC .b) Gi O l trung im ca AB. Tnh khong cch t O n mt phng (SBC) theo a

    v . (i Hc Giao Thng Vn Ti C S 1 1999).9. Cho SABC l mt t din c ABC l mt tam gic vung cn nh B v AC 2a= ;

    cnh SA vung gc vi mt phng (ABC) v SA a= .a) Tnh khong cch t A n mt phng (SBC).b) Gi O l trung im AC. Tnh khong cch t O n mt phng (SBC). (i Hc

    Hu - Khi A 2000).10. Trong mt phng (P) cho im O v mt ng thng d cch O mt khong OH h= .

    Ly trn d hai im khc nhau B, C sao cho 0BOH COH 30= = . Trn ng thng vung gc vi (P) ti O ly im A sao cho OA OB= .a) Tnh th tch t din OABC.b) Tnh khong cch t O n mt phng (ABC) theo h. (i Hc Quc Gia H Ni

    Khi G 1997).11. Cho mt phng (P) v hai im A, B i xng nhau qua (P). I l giao im ca AB

    vi (P), O l mt im ngoi (P), c hnh chiu vung gc xung (P) l H, M l mt im ty trn ng trn ng knh HI trong (P). Chng minh:a) MI l khong cch vung gc chung ca BA v MO.b) Khong cch t O v H n mt phng (BAM) bng nhau. Tnh th tch t din

    BOMA bit BA 2a,HM b,MI c= = = . (Cao ng S Phm H Ni 1997)Dng 4: on Vung Gc Chung Ca Hai ng Thng Cho Nhau.Phng php: Tm khong cch gia hai ng thng cho nhau a v b.Phng php 1: S dng nh ngha:Bc 1: Chn A a,B b sao cho AB a;AB b .Bc 2: Tnh di on AB. Suy ra ( )d a,b AB= .Phng php 2: Dng mt phng cha ng thng ny v song song ng thng cn li.Bc 1: Dng mt phng ( ) cha ng thng b v ng thng a '/ /a . Gi B a ' b= .Bc 2: Trong mt phng ( ) ( )a,a ' dng ( )BA ;A a .Bc 3: Kt lun AB l on vung gc chung ca hai ng thng cho nhau a v b.Phng php 3: Trng hp a bBc 1: Dng mt phng ( ) a ti A v ( )b .Bc 2: Dng AB b;B b .Bc 3: Kt lun AB l on vung gc chung.Lu :

    Ta nn kim tra xem dng ny c thc hin c hay khng mi thc hin cc dng khc.

    Hnh chiu trong nh l 3 ng vung gc l on vung gc chung.Phng php 4: a v b cho nhau bt k.Bc 1: Dng ( ) a ti A' v b ' l hnh chiu ca b xung ( ) .Bc 2: Dng ( )A'B' b ' B' b ' .Bc 3: Dng ( )BB'/ /a; B b .Bc 4: Dng ( )BA / /B'A '; A a .Bc 5: Kt lun AB l on vung gc chung.Lu : Khi thc hnh ta nn tnh A 'B' v A'B' AB= .

    1. Cho t din u ABCD cnh a. Xc nh v tnh di on vung gc chung ca AB v CD.

    L Hu Ha Trang 3

  • Chuyn : Quan H Vung Gc Trng THPT Ng Quyn

    2. Cho hnh chp S.ABCD c ( )SA ABCD , y ABCD l hnh ch nht. Dng on vung gc chung ca SA v CD.

    3. Cho hnh chp S.ABCD y ABCD l hnh thang vung ti A v B. AB a;BC a;= =AB a;BC a;AD 3a;CD a 7= = = = v SA a 2= . Khi ( )SA ABCD , hy dng v tnh di ng vung gc chung ca cc cp ng thng: SA v CD; AB v SD; AD v SC.

    4. Cho hnh lng tr ABC.A 'B'C ' cc mt bn u l cc hnh vung cnh a.a) Hnh lng tr y c c im g?b) Xc nh v tnh di on vung gc chung ca A'B v B'C' .

    5. Cho 1d v 2d l hai ng thng cho nhau v vung gc nhau nhn AB a= lm on vung gc chung ( )1 2A d ,B d . Gi O l trung im AB, (r) l ng trn tm O bn knh R nm trong mt phng trung trc (P) ca AB, M l mt im thuc (r).a) Chng minh: tn ti duy nht mt on thng d qua M v ct c hai ng thng

    1d v 2d .b) Gi E; F ln lt l giao im ca d vi 1d v 2d . t AE x;BF y= = . Chng

    minh rng: 2 2x y+ l mt i lng khng i khi M di chuyn trn (r).6. Cho t din u SABC cnh a.

    a) Hy tnh chiu cao SO pht xut t nh S v th tch V ca t din SABC.b) Gi M v N ln lt l trung im ca SA v BC. Chng minh: MN l on

    vung gc chung ca SA v BC. Tnh di MN theo a. (i Hc Y 1976).7. Cho hnh vung ABCD c cnh bng 2a v Bx v Dy l hai na ng thng vung

    gc vi mt phng (ABCD) v cng mt pha i vi (ABCD). Gi s B' chy trn Bx v D' chy trn Dy sao cho nh din ( )B',AC,D' lun lun vung. t BB' u= v DD' v= .a) Tm mt h thc lin h gia a, u v v.b) Gi O l tm hnh vung ABCD. H OI vung gc vi B'D' . Chng minh: OI l

    on vung gc chung ca AC v B'D' .c) Chng t OI a 2= . Suy ra nh din ( )A,B'D',C cng vung. (i Hc Tng

    Hp Tp. HCM 1991).8. Cho AB l ng vung gc chung ca hai ng thng cho nhau x; y. Ly A x;

    B y , AB c nh v AB d,M x, N y= ; M, N thay i v AM m,BN n= =( )m,n 0 , ta lun c 2 2m n k 0+ = > , k khng i.a) Xc nh m, n di on thng MN t gi tr nh nht, ln nht.b) Trong trng hp x y v mn 0 hy xc nh m, n theo k v d th tch t

    din ABMN t gi tr ln nht v tunh1 gi tr . (i Hc QUc Gia H Ni Khi A 1997).

    9. Trong mt phng (P) cho hnh vung ABCD cnh a. Gi O l giao im ca hai ng cho ca hnh vung ABCD. Trn ng thng Ox vung gc vi mt phng (P) ly im S. Gi l gc nhn to bi mt bn v y ca hnh chp S.ABCD.a) Tnh th tch v din tch ton phn ca hnh chp S.ABCD theo a v .b) Xc nh ng vung gc chung ca SA c CD. Tnh di ng vung gc

    chung theo a v . (i Hc Y Dc Tp. HCM 1999).

    L Hu Ha Trang 4