Ôn tập chương 1 Khối đa diện

a) Quan hệ song song

Hệ thống hóa kiến thức “Đường thẳng và mặt phẳng song song”

Hệ thống hóa kiến thức "Hai mặt phẳng song song"

b) Quan hệ vuông góc

Hệ thống hóa kiến thức "Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng"

Hệ thống hóa kiến thức "Hai mặt phẳng vuông góc"

c) Khoảng cách và góc

Hệ thống hóa kiến thức "Khoảng cách và góc"

Bài tập 1: 

Cho hình lăng trụ ABC.A'B'C' có đáy ABC là tam giác đều cạnh \(2a\sqrt{2}\) và \(AA'=a\sqrt{3}\). Hình chiếu vuông góc của điểm A' trên mặt phẳng (ABC) trùng với trọng tâm G của tam giác ABC. Tính theo a thể tích khối lăng trụ ABC.A'B'C' và khoảng cách từ điểm C đến mặt phẳng ABB'A'.

Lời giải:

• Tính \({V_{ABC.A'B'C'}}\) .

Ta có \(A'G \bot \left( {ABC} \right) \Rightarrow A'G\) là chiều cao của lăng trụ ABC.A'B'C'.

Diện tích tam giác đều ABC là: \({S_{ABC}} = A{B^2}.\frac{{\sqrt 3 }}{4} = 2{a^2}\sqrt 3\).

Gọi M là trung điểm của BC, ta có: \(AM = BC.\frac{{\sqrt 3 }}{2} = 2a\sqrt 2 .\frac{{\sqrt 3 }}{2} = a\sqrt 6\).

\(AG = \frac{2}{3}AM = \frac{{2a\sqrt 6 }}{3}\).

Trong \(\Delta A'GA\)  vuông tại G, ta có \(A'G = \sqrt {A'{A^2} - A{G^2}} = \sqrt {3{a^2} - \frac{8}{3}{a^2}} = \frac{{a\sqrt 3 }}{3}\).

Vậy thể tích khối lăng trụ ABC.A'B'C' là:

\({V_{ABC.A'B'C'}} = {S_{ABC}}.A'G = 2{a^3}\)

• Tính \(d\left( {C,\left( {ABB'A'} \right)} \right)\)

Gọi N là trung điểm của AB.

Trong \(\Delta A'GN\), kẻ \(GH \bot A'N\).

Chứng minh được \(GH \bot \left( {ABB'A'} \right)\) tại H.

Suy ra \(d\left( {G,\left( {ABB'A'} \right)} \right) = GH\).

Ta có  \(CN = AM = a\sqrt 6\), \(GN = \frac{1}{3}CN = \frac{{a\sqrt 6 }}{3}\) .

\(\frac{1}{{G{H^2}}} = \frac{1}{{A'{G^2}}} + \frac{1}{{G{N^2}}} = \frac{3}{{{a^2}}} + \frac{9}{{6{a^2}}} = \frac{9}{{2{a^2}}}\) \(\Rightarrow GH = \frac{{a\sqrt 2 }}{3}\).

Do đó \(d\left( {G,\left( {ABB'A'} \right)} \right) = GH = \frac{{a\sqrt 2 }}{3}\).

Vậy \(d\left( {C,\left( {ABB'A'} \right)} \right) = 3d\left( {G,\left( {ABB'A'} \right)} \right) = a\sqrt 2\).

Bài tập 2: 

Cho hình chóp S.ABC, tam giác ABC vuông tại B, \(AB = a ,
\widehat{ ACB} = 60^0, SA\perp (ABC)\). Tính thể tích khối chóp S.ABC theo a và cosin của góc giữa hai mặt phẳng (SAC) và (SBC), biết khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (SBC) bằng \(\frac{a}{2}\).

Lời giải:

• Tính thể tích khối chóp S.ABC:

\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} SA \bot (ABC) \Rightarrow BC \bot SA\\ BC \bot AB \end{array} \right. \Rightarrow BC \bot (SAB)\\ \Rightarrow (SBC) \bot (SAB). \end{array}\)

Kẻ AH vuông góc SB \((H \in SB)\) suy ra: \(AH \bot (SBC) \Rightarrow AH = \frac{a}{2}.\)
\(BC = \frac{{AB}}{{\tan {{60}^0}}} = \frac{{a\sqrt 3 }}{3}.\)

 \(\frac{1}{{A{H^2}}} = \frac{1}{{A{B^2}}} + \frac{1}{{S{A^2}}} \Rightarrow SA = \frac{{a\sqrt 3 }}{3}.\)

Diện tích tam giác ABC là: \(S_{\Delta ABC}=\frac{a^2\sqrt{3}}{6}\).

Vậy thể tích khối chóp là: \(V_{S.ABC}=\frac{a^3}{18}.\)

• Tính cosin của góc giữa hai mặt phẳng (SAC) và (SBC)

Kẻ \(BI \bot AC;\,\,IK \bot SC.\)

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l} BI \bot AC\\ BI \bot SA \end{array} \right. \Rightarrow BI \bot (SAC) \Rightarrow SC \bot BI\)  (1)

Mặt khác: \(IK \bot SC\)  (2)

\(SC \bot (BIK) \Rightarrow BK \bot SC.\)
Suy ra góc giữa 2 mặt phẳng là \(\widehat{IKB}\).
Xét các tam giác vuông ABC và SBC ta tính được độ dài các đường cao:\(BI=\frac{a}{2};BK=\frac{2a\sqrt{15}}{15}\).
Xét tam giác BIK vuông tại I ta có: \(IK=\frac{a\sqrt{15}}{30};cos\widehat{IKB}=\frac{1}{4}\).

Bài tập 3: 

Cho hình chóp S.ABCD có thể tích bằng 48 và ABCD là hình thoi. Các điểm M, N, P, Q lần lượt là các điểm trên các đoạn SA, SB, SC, SD thỏa mãn: \(SA = 2SM,SB = 3SN;\) \(SC = 4SP;SD = 5SQ.\) Tính thể tích V của khối chóp S.MNPQ.

Lời giải:

Ta có: \({V_{SMNPQ}} = {V_{SMQP}} + {V_{SMNP}}\)

Và: \({V_{SADC}} = {V_{SQBC}} = \frac{1}{2}{V_{S.ABCD}}\)

Mặt khác:

\(\begin{array}{l} \frac{{{V_{S.MQP}}}}{{{V_{S.ADC}}}} = \frac{{SQ}}{{SD}}.\frac{{SM}}{{SA}}.\frac{{SP}}{{SC}} = \frac{1}{5}.\frac{1}{2}.\frac{1}{4} = \frac{1}{{40}}\\ \Rightarrow {V_{S.MQP}} = \frac{1}{{40}}.{V_{S.ADC}} = \frac{1}{{80}}.{V_{S.ABCD}} \end{array}\)

\(\begin{array}{l} \frac{{{V_{S.MNP}}}}{{{V_{S.ABC}}}} = \frac{{SM}}{{SA}}.\frac{{SP}}{{SC}}.\frac{{SN}}{{SP}} = \frac{1}{2}.\frac{1}{4}.\frac{1}{3} = \frac{1}{{24}}\\ \Rightarrow {V_{S.MNP}} = \frac{1}{{24}}{V_{S.ABC}} = \frac{1}{{48}}.{V_{S.ABCD}} \end{array}\)

\(\Rightarrow {V_{SMNPQ}} = \left( {\frac{1}{{80}} + \frac{1}{{48}}} \right){V_{S.ABCD}} = \frac{8}{5}\)

Sau khi đã hoàn thành các bài học của chương Khối đa diện, chúng ta dễ dàng nhận thấy để học tốt chương này thì việc nắm vững kiến thức hình học không gian ở lớp 11 là yếu tố mang tính chất quyết định đến khả năng tiếp thu bài và giải bài tập. Bài ôn tập chương Khối đa diện sẽ hệ thống lại tất cả kiến thức cần nắm thông qua những sơ đồ tư duy, hy vọng sẽ giúp cho các em có định hướng học tập hiệu quả hơn.

Nội dung bài giảng đã giúp các em có các nhìn tổng quát về nội dung của chương 1 hình học lớp 12 và ôn tập phương pháp giải một số dạng bài tập trọng tâm.

Để cũng cố bài học xin mời các em cũng làm Bài kiểm tra Trắc nghiệm Hình học 12 Ôn tập chương 1 để kiểm tra xem mình đã nắm được nội dung bài học hay chưa.

• Câu 1:

  Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành và có thể tích bằng 1. Trên cạnh SC lấy điểm E sao cho SE=2EC. Tính thể tích V của khối tứ diện SEBD.

  • A. \(V=\frac{1}{6}\) 
  • B.  \(V=\frac{1}{12}\) 
  • C.  \(V=\frac{1}{3}\) 
  • D.  \(V=\frac{2}{3}\)

• Câu 2:

  Cho khối lăng trụ tam giác ABC.A’B’C’ có thể tích V. Tính thể tích \(V_1\) của khối tứ diện A’B’C'C.

  • A.  \(V_{1} =\frac{V}{4}\)
  • B.  \(V_{1} =\frac{V}{3}\) 
  • C.  \(V_{1} =\frac{V}{2}\) 
  • D.  \(V_{1} =\frac{2}{3}V\)

• Câu 3:

  Cho hình chóp S.ABC có đáy là tam giác vuông cân có cạnh huyền là 4a và thể tích bằng \(a^3\). Tính chiều cao h của khối chóp S.ABC.

  • A.  \(h = \frac{a}{2}\)
  • B.  \(h = a\) 
  • C.  \(h = \frac{3a}{4}\) 
  • D.  \(h = 3a\)

• Câu 4:

  Một kim tự tháp ở Ai Cập được xây dựng vào khoảng 2500 trước Công nguyên. Kim tự tháp này là một khối chóp tứ giác đều có chiều cao 150 m, cạnh đáy dài 220 m. Tính diện tích xung quanh S của kim tự tháp này.

  • A. \(S=2200\sqrt {346} \,\left( {{m^2}} \right)\)
  • B.  \(S=4400\sqrt {346} \left( {{m^2}} \right)\)
  • C.  \(S=2420000\left( {{m^3}} \right)\)
  • D.
    \(S=1100\sqrt {346} \left( {{m^2}} \right)\)

• Câu 5:

  Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a, \(SD = \frac{{a\sqrt {17} }}{2}\), hình chiếu vuông góc H của S lên mặt (ABCD) là trung điểm của đoạn AB. Tính chiều cao h của khối chóp H.SBD theo a.

  • A.  \(h = \frac{{\sqrt 3 a}}{2}\)
  • B.  \(h = \frac{{a\sqrt 3 }}{7}\)
  • C.  \(h = \frac{{a\sqrt {21} }}{2}\)
  • D.  \(h = \frac{{3a}}{5}\)

• Câu 6:

  Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a, cạnh bên SA vuông góc với đáy. Biết hình chóp S.ABC có thể tích bằng \(a^3\). Tính khoảng cách d từ điểm A đến mặt phẳng (SBC).

  • A.  \(d = \frac{{6{\rm{a}}\sqrt {195} }}{{65}}\)
  • B.  \(d = \frac{{{\rm{a}}\sqrt {195} }}{{65}}\)
  • C.  \(d = \frac{{4{\rm{a}}\sqrt {195} }}{{65}}\)
  • D.  \(d = \frac{{8{\rm{a}}\sqrt {195} }}{{195}}\)

• Câu 7:

  Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A’B’C’ có đáy ABC là tam giác đều cạnh a. Biết AC’ tạo với mặt phẳng (A'B'C) một góc 600 và AC' = 4a. Tính thể tích V của khối đa diện ABCB’C’.

  • A. \(V = {a^3}\)
  • B.  \(V = \frac{{{a^3}}}{3}\) 
  • C.  \(V = \frac{{2{a^3}}}{3}\)
  • D.  \(V = 3a^3\)

• Câu 8:

  Cho hình hộp đứng ABCD.A’B’C’D’ có đáy ABCD là hình thoi cạnh bằng a, góc \(\widehat{A}\)  bằng 600 và cạnh bên AA’ = 2a. Tính thể tích V của khối hộp ABCD.A’B’C’D’.

  • A. \(V = \frac{{{a^3}\sqrt 3 }}{6}\)
  • B. \(V = \frac{{{a^3}\sqrt 3 }}{2}\)
  • C. \(V = {a^3}\sqrt 3\)
  • D. \(V = 2{a^3}\sqrt 3\)

• Câu 9:

  Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành và M là trung điểm của cạnh SD. Biết rằng khối chóp S.ABCD có thể tích bằng \(a^3\) và tam giác MAC là tam giác đều cạnh a, hãy tính khoảng cách d từ điểm S đến mặt phẳng (MAC).​

  • A. \(d = \frac{{a\sqrt 3 }}{2}\)  
  • B. \(d = \frac{{a\sqrt 3 }}{4}\) 
  • C. \(d = \frac{{a\sqrt 3 }}{3}\) 
  • D. \(d = a\sqrt 3\)

• Câu 10:

  Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a, SA vuông góc với mặt phẳng đáy (ABCD) và SA=a. Điểm M thuộc cạnh SA sao cho \(\frac{{SM}}{{SA}} = k\). Xác định k sao cho mặt phẳng (BMC) chia khối chóp S.ABCD thành hai phần có thể tích bằng nhau.

  • A. \(k = \frac{{ - 1 + \sqrt 3 }}{2}\)
  • B. \(k = \frac{{ - 1 + \sqrt 5 }}{2}\)
  • C. \(k = \frac{{ - 1 + \sqrt 2 }}{2}\)
  • D. \(k = \frac{{ - 1 + \sqrt 5 }}{2}\)

Câu 11- Câu 29: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

Bên cạnh đó các em có thể xem phần hướng dẫn Giải bài tập Hình học 12 Ôn tập chương 1 sẽ giúp các em nắm được các phương pháp giải bài tập từ SGK Hình học 12 Cơ bản và Nâng cao.

Bài tập 1.44 trang 22 SBT Hình học 12

Bài tập 1.45 trang 22 SBT Hình học 12

Bài tập 1.46 trang 22 SBT Hình học 12

Bài tập 1.47 trang 22 SBT Hình học 12

Bài tập 1.48 trang 22 SBT Hình học 12

Bài tập 1.49 trang 22 SBT Hình học 12

Bài tập 1.50 trang 22 SBT Hình học 12

Bài tập 1.51 trang 23 SBT Hình học 12

Bài tập 1.52 trang 23 SBT Hình học 12

Bài tập 1.53 trang 23 SBT Hình học 12

Bài tập 1.54 trang 23 SBT Hình học 12

Bài tập 1.55 trang 23 SBT Hình học 12

Nếu có thắc mắc cần giải đáp các em có thể để lại câu hỏi trong phần Hỏi đáp, cộng đồng Toán Chúng tôi sẽ sớm trả lời cho các em.