Sách bài tập Toán 11 Bài 2 (Chân trời sáng tạo): Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng

1.8 K

Với giải sách bài tập Toán 11 Bài 2: Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Toán 11. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Toán 11 Bài 2: Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng

Giải SBT Toán 11 trang 55

Bài 1 trang 55 SBT Toán 11 Tập 2Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông tâm O cạnh a2 . Biết rằng SA = SB = SC = SD, SO = 2a2 .

a) Chứng minh rằng SO ⊥ (ABCD).

b) Tính độ dài đường cao xuất phát từ đỉnh A của tam giác SAC.

Lời giải:

Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình vuông tâm O cạnh a căn bậc hai 2 Biết rằng SA = SB = SC = SD

a)Từ giả thiết, dễ dàng nhận thấy ∆SAC và ∆SBD là các tam giác cân.

Ta có: Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình vuông tâm O cạnh a căn bậc hai 2 Biết rằng SA = SB = SC = SD

Do đó SO ⊥ (ABCD)

b)Ta có: AC = 2a, OC = a, SC=SO2+OC2=3a.

Vẽ đường cao AH của ∆SAC.

Ta có: AH=SO.ACSC=2a2.2a3a=4a23.

Vậy độ dài đường cao xuất phát từ đỉnh A của tam giác SAC bằng 4a23.

Bài 2 trang 55 SBT Toán 11 Tập 2Cho tứ diện ABCD có AB ⊥ CD và AC ⊥ BD. Gọi H là hình chiếu vuông góc của A xuống mặt phẳng (BCD). Chứng minh rằng H là trực tâm của ∆BCD và AD ⊥ BC.

Lời giải:

Cho tứ diện ABCD có AB ⊥ CD và AC ⊥ BD Gọi H là hình chiếu vuông góc của A

Theo giả thiết: Cho tứ diện ABCD có AB ⊥ CD và AC ⊥ BD Gọi H là hình chiếu vuông góc của A

Suy ra CD ⊥AHB

Do đó CD ⊥ BH(1)

Chứng minh tương tự: CH ⊥ BD (2)

Từ (1) và (2) suy ra H là trực tâm của ∆BCD.

Do đó DH ⊥ BC.

Lại có AH ⊥ BC suy ra BC ⊥ (AHD).

Vậy H là trực tâm của ∆BCD và AD ⊥ BC.

Bài 3 trang 55 SBT Toán 11 Tập 2Cho tứ diện ABCD có DA ⊥ (ABC), ABC là tam giác cân tại A. Gọi M là trung điểm của BC. Vẽ AH ⊥ MD tại H.

a) Chứng minh rằng AH ⊥ (BCD).

b) Gọi G, K lần lượt là trọng tâm của tam giác ABC và DBC. Chứng minh rằng GK ⊥ (ABC).

Lời giải:

Cho tứ diện ABCD có DA ⊥ (ABC) ABC là tam giác cân tại A Gọi M là trung điểm của BC

a)Tam giác ABC cân tại A  Trung tuyến AM ⊥ BC.

Lại có DA ⊥ (ABC)  DA ⊥ BC.

 BC ⊥ (ADM)  BC ⊥ AH. (1)

Theo giả thiết: AH ⊥ DM. (2)

Từ (1) và (2) suy ra AH ⊥ (BCD).

b)Ta có: MKMD=MGMA=13 nên GK // AD (theo định lí Thalès).

Ta lại có AD ⊥ (ABC) suy ra GK ⊥ (ABC).

Bài 4 trang 55 SBT Toán 11 Tập 2Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thoi, O là giao điểm của hai đường chéo, SA = SC, SB = SD.

a) Chứng minh rằng SO ⊥ (ABCD).

b) Gọi I, J lần lượt là trung điểm của BA, BC. Chứng minh rằng IJ ⊥ (SBD).

c) Chứng minh rằng BD ⊥ (SAC).

Lời giải:

Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình thoi O là giao điểm của hai đường chéo SA = SC SB = SD

a)Từ giả thiết, dễ dàng nhận thấy ∆SAC và ∆SBD là các tam giác cân.

Ta có: Cho hình chóp S ABCD có đáy là hình thoi O là giao điểm của hai đường chéo SA = SC SB = SD

Do đó SO ⊥ (ABCD)

b)Ta có AC ⊥ BD và AC ⊥ SO, suy ra AC ⊥ (SBD).

IJ là đường trung bình của ∆ABC nên IJ // AC.

Do đó IJ ⊥ (SBD).

c)Ta có BD ⊥ AC (ABCD là hình thoi) và BD ⊥ SO, suy ra BD ⊥ (SAC).

Xem thêm các bài giải SBT Toán 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 1: Hai đường thẳng vuông góc

Bài 2: Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng

Bài 3: Hai mặt phẳng vuông góc

Bài 4: Khoảng cách trong không gian

Bài 5: Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng. Góc nhị diện

Bài tập cuối chương 8

Lý thuyết Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng

1. Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng

Định nghĩa: Đường thẳng d được gọi là vuông góc với mặt phẳng (α) nếu d vuông góc với mọi đường thẳng nằm trong (α), kí hiệu d(α).

Lý thuyết Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng (Chân trời sáng tạo 2024) hay, chi tiết | Toán lớp 11 (ảnh 1)

Định lí 1:

Nếu một đường thẳng d vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau a và b cùng nằm trong mặt phẳng (α) thì d(α).

Định lí 2:

- Có duy nhất một mặt phẳng đi qua một điểm và vuông góc với một đường thẳng cho trước.

- Có duy nhất một đường thẳng đi qua một điểm và vuông góc với một mặt phẳng cho trước.

2. Liên hệ giữa tính song song và tính vuông góc của đường thẳng và mặt phẳng

Định lí 3:

Lý thuyết Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng (Chân trời sáng tạo 2024) hay, chi tiết | Toán lớp 11 (ảnh 1)

a) Cho hai đường thẳng song song. Mặt phẳng nào vuông góc với đường thẳng này thì cũng vuông góc với đường thẳng kia.

b) Hai đường thẳng phân biệt cùng vuông góc với một mặt phẳng thì song song với nhau.

Định lí 4:

Lý thuyết Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng (Chân trời sáng tạo 2024) hay, chi tiết | Toán lớp 11 (ảnh 2)

a) Cho hai mặt phẳng song song. Đường thẳng nào vuông góc với mặt phẳng này thì cũng vuông góc với mặt phẳng kia.

b) Hai mặt phẳng phân biệt cùng vuông góc với một đường thẳng thì song song với nhau.

Định lí 5:

Lý thuyết Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng (Chân trời sáng tạo 2024) hay, chi tiết | Toán lớp 11 (ảnh 3)

a) Cho đường thẳng a song song với mặt phẳng (α). Đường thẳng nào vuông góc với (α) thì cũng vuông góc với a.

b) Nếu đường thẳng a và mặt phẳng (α) (không chứa a) cũng vuông góc với một đường thẳng b thì chúng song song với nhau.

3. Phép chiếu vuông góc

Định nghĩa: Cho mặt phẳng (P) và đường thẳng d vuông góc với (P). Phép chiếu song song theo phương của d lên mặt phẳng (P) được gọi là phép chiếu vuông góc lên (P).

Lý thuyết Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng (Chân trời sáng tạo 2024) hay, chi tiết | Toán lớp 11 (ảnh 4)

Định lí ba đường vuông góc

Cho đường thẳng a nằm trong mặt phẳng (P) và b là đường thẳng không nằm trong (P) và không vuông góc với (P). Gọi b’ là hình chiếu vuông góc của b trên (P). Khi đó a vuông góc với b khi và chỉ khi a vuông góc với b’.

Lý thuyết Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng (Chân trời sáng tạo 2024) hay, chi tiết | Toán lớp 11 (ảnh 5)

Đánh giá

0

0 đánh giá