10 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Dạng 1: Khoảng cách từ một điểm tới một đường thẳng, mặt phẳng có đáp án

Câu 1:

Cho hình chóp S.ABC có SA vuông góc với mặt phẳng (ABC), DABC là tam giác đều cạnh a, SA = 2a. Khoảng cách từ A đến mặt phẳng (SBC) bằng

A. $\frac{\sqrt{57} a}{3}$

B. $\frac{2 \sqrt{57} a}{19}$

C. $\frac{2 \sqrt{57} a}{3}$

D. $\frac{\sqrt{57} a}{12}$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Cho hình chóp S.ABC có SA vuông góc với mặt phẳng (ABC), ABC là tam giác đều cạnh a, SA = 2a. Khoảng cách từ A đến mặt phẳng (SBC) bằng (ảnh 1)

Gọi M là trung điểm BC, H là hình chiếu vuông góc của A trên SM.

Vì DABC đều nên AM ^ BC và $A M = \frac{a \sqrt{3}}{2}$ .

Vì SA ^ (ABC) nên SA ^ BC mà AM ^ BC nên BC ^ (SAM) ⇒ BC ^ AH.

Lại có AH ^ SM do đó AH ^ (SBC) ⇒ d(A, (SBC)) = AH.

Xét DSAM vuông tại A, có

\frac{1}{A H^{2}} = \frac{1}{A S^{2}} + \frac{1}{A M^{2}} = \frac{1}{4 a^{2}} + \frac{4}{3 a^{2}} = \frac{19}{12 a^{2}} \Rightarrow A H = \frac{2 a \sqrt{57}}{19} .

Câu 2:

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành với $B C = a \sqrt{2}, \hat{A B C} = 60 °$ . Tam giác SAB nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng đáy. Khoảng cách từ điểm D đến mặt phẳng (SAB) bằng

A. $\frac{a \sqrt{6}}{2}$

B. $\frac{a \sqrt{2}}{2}$

C. $a \sqrt{2}$

D. $\frac{2 a \sqrt{6}}{3}$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành với BC= acăn 2, góc ABC= 60 độ (ảnh 1)

Dựng SH ^ AB. Do (SAB) ^ (ABCD) và (SAB) Ç (ABCD) = AB nên SH ^ (ABCD).

Dựng CK ^ AB.

Vì SH ^ (ABCD) ⇒ SH ^ CK mà CK ^ AB nên CK ^ (SAB).

Do CD // AB nên d(D, (SAB)) = d(C, (SAB)) = CK.

Xét DCKB vuông tại K, có CK = BC.sin60° = $a \sqrt{2} . \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{a \sqrt{6}}{2}$ .

Câu 3:

Cho tứ diện đều ABCD có cạnh bằng a. Khoảng cách từ A đến mặt phẳng (BCD) bằng

A. $\frac{a \sqrt{6}}{2}$

B. $\frac{a \sqrt{3}}{3}$

C. $\frac{2 a \sqrt{6}}{3}$

D. $\frac{a \sqrt{6}}{3}$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Cho tứ diện đều ABCD có cạnh bằng a. Khoảng cách từ A đến mặt phẳng (BCD) bằng (ảnh 1)

Gọi M là trung điểm CD và H là hình chiếu vuông góc của A trên BM.

Vì DBCD, DACD đều nên BM ^ CD, AM ^ CD.

Do đó CD ^ (ABM) ⇒ CD ^ AH.

Vì AH ^ BM và AH ^ CD nên AH ^ (BCD).

Do đó d(A, (BCD)) = AH.

Mà ABCD là tứ diện đều nên H là trọng tâm của DBCD.

Vì DBCD, DACD đều cạnh a nên $B M = A M = \frac{a \sqrt{3}}{2}$ và $H M = \frac{1}{3} B M = \frac{a \sqrt{3}}{6}$

Xét DAHM vuông tại H, có $A H = \sqrt{A M^{2} - H M^{2}} = \sqrt{\frac{3 a^{2}}{4} - \frac{a^{2}}{12}} = \frac{a \sqrt{6}}{3}$ .

Câu 4:

Cho tứ diện ABCD có AB, AC, AD đôi một vuông góc với nhau, AB = a, AC = b, AD = c. Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (BCD) bằng

A. $\frac{1}{\sqrt{\frac{1}{a^{2}} + \frac{1}{b^{2}} + \frac{1}{c^{2}}}}$

B. $\sqrt{\frac{1}{a^{2}} + \frac{1}{b^{2}} + \frac{1}{c^{2}}}$

C. $\sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2}}$

D. $\frac{1}{\sqrt{a^{2} + b^{2} + c^{2}}}$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Cho tứ diện ABCD có AB, AC, AD đôi một vuông góc với nhau, AB = a, AC = b, AD = c. Khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (BCD) bằng (ảnh 1)

Kẻ AK ^ BC (K Î BC) và AH ^ DK (H Î DK)

Vì AD ^ AB, AD ^ AC nên AD ^ (ABC) ⇒ AD ^ BC.

Mà AK ^ BC. Do đó BC ^ (ADK) ⇒ BC ^ AH mà AH ^ DK nên AH ^ (BCD).

Do đó d(A, (BCD)) = AH.

Xét DABC vuông tại A có: $\frac{1}{A K^{2}} = \frac{1}{A B^{2}} + \frac{1}{A C^{2}} = \frac{1}{a^{2}} + \frac{1}{b^{2}} .$

Xét DADK vuông tại A có: $\frac{1}{A H^{2}} = \frac{1}{A K^{2}} + \frac{1}{A D^{2}} = \frac{1}{a^{2}} + \frac{1}{b^{2}} + \frac{1}{c^{2}} .$

Vậy $d (A, (B C D)) = A H = \frac{1}{\sqrt{\frac{1}{a^{2}} + \frac{1}{b^{2}} + \frac{1}{c^{2}}}} .$

Câu 5:

Cho lăng trụ ABC.A'B'C' có đáy là tam giác vuông cân tại A với AB = AC = 3a. Hình chiếu vuông góc của B' lên mặt đáy là điểm H thuộc BC sao cho HC = 2HB. Biết cạnh bên của lăng trụ bằng 2a. Khoảng cách từ B đến mặt phẳng (B'AC) bằng

A. $\frac{2 a}{\sqrt{3}}$

B. $a \sqrt{3}$

C. $\frac{3 a \sqrt{3}}{2}$

D. $\frac{a}{2}$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Cho lăng trụ ABC.A'B'C' có đáy là tam giác vuông cân tại A với AB = AC = 3a. Hình chiếu vuông góc của B' (ảnh 1)

Xét DABC vuông tại A, có $B C = \sqrt{A B^{2} + A C^{2}} = 3 a \sqrt{2} \Rightarrow B H = a \sqrt{2}$ .

Xét DB'HB vuông tại H, có $B^{'} H = \sqrt{B {B^{'}}^{2} - B H^{2}} = \sqrt{4 a^{2} - 2 a^{2}} = a \sqrt{2}$ .

Kẻ HE ^ AC tại E, HF ^ B'E tại F.

Vì B'H ^ (ABC) ⇒ B'H ^ AC mà AC ^ HE nên AC ^ (B'HE) ⇒ AC ^ HF.

Mà HF ^ B'E nên HF ^ (B'AC).

Do đó d(H, (B'AC)) = HF.

Có HE // AB (vì cùng vuông góc với AC) nên $\frac{H E}{A B} = \frac{C H}{C B} = \frac{2}{3} \Rightarrow H E = 2 a$ .

Xét DB'HE vuông tại H, có $\frac{1}{H F^{2}} = \frac{1}{B^{'} H^{2}} + \frac{1}{H E^{2}} = \frac{1}{2 a^{2}} + \frac{1}{4 a^{2}} = \frac{3}{4 a^{2}} \Rightarrow H F = \frac{2 a \sqrt{3}}{3}$ .

Mặt khác

\frac{d (B, (B^{'} A C))}{d (H, (B^{'} A C))} = \frac{B C}{H C} = \frac{3}{2} .

Do đó

d (B, (B^{'} A C)) = \frac{3}{2} . H F = a \sqrt{3} .

Câu 6:

Cho hình chóp S.ABCD có SA ^ (ABCD), SA = 2a, ABCD là hình vuông cạnh bằng a. Gọi O là tâm của ABCD, tính khoảng cách từ O đến SC.

A. $\frac{a \sqrt{2}}{4}$

B. $\frac{a \sqrt{3}}{3}$

C. $\frac{a \sqrt{3}}{4}$

D. $\frac{a \sqrt{2}}{3}$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Cho hình chóp S.ABCD có SA  (ABCD), SA = 2a, ABCD là hình vuông cạnh bằng a. Gọi O là tâm của ABCD, tính khoảng cách từ O đến SC. (ảnh 1)

Kẻ OH ^ SC ⇒ d(O, SC) = OH.

Xét DABC vuông tại B, có $A C = \sqrt{A B^{2} + B C^{2}} = a \sqrt{2}$ .

Vì ABCD là hình vuông nên O là trung điểm của AC nên $O A = O C = \frac{a \sqrt{2}}{2}$ .

Xét DSAC vuông tại A, có $S C = \sqrt{S A^{2} + A C^{2}} = \sqrt{4 a^{2} + 2 a^{2}} = a \sqrt{6}$ .

Vì DCHO đồng dạng với DCAS nên

\frac{O H}{O C} = \frac{S A}{S C} \Rightarrow O H = \frac{O C . S A}{S C} = \frac{a \sqrt{2} .2 a}{2 a \sqrt{6}} = \frac{a \sqrt{3}}{3}

Câu 7:

Cho hình chóp tam giác S.ABC với SA vuông góc với (ABC) và SA = 3a. Diện tích tam giác ABC bằng 2a², BC = a. Khoảng cách từ S đến BC bằng bao nhiêu?

A. 2a;

B. 4a;

C. 3a;

D. 5a.

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Cho hình chóp tam giác S.ABC với SA vuông góc với (ABC) và SA = 3a. Diện tích tam giác ABC bằng 2a2 (ảnh 1)

Kẻ AH ^ BC tại H .

Có $S_{Δ A B C} = \frac{1}{2} A H . B C \Rightarrow A H = \frac{2 S_{Δ A B C}}{B C} = \frac{4 a^{2}}{a} = 4 a$ .

Vì SA ^ (ABC) ⇒ SA ^ BC mà AH ^ BC ⇒ BC ^ (SAH) ⇒ BC ^ SH.

Do đó d(S, BC) = SH.

Xét DSAH vuông tại A, có $S H = \sqrt{S A^{2} + A H^{2}} = \sqrt{9 a^{2} + 16 a^{2}} = 5 a$ .

Câu 8:

Cho hình chóp A.BCD có cạnh AC ^ (BCD) và BCD là tam giác đều cạnh bằng a. Biết $A C = a \sqrt{2}$ và M là trung điểm của BD. Khoảng cách từ C đến đường thẳng AM bằng

A. $a \sqrt{\frac{7}{5}}$

B. $a \sqrt{\frac{4}{7}}$

C. $a \sqrt{\frac{6}{11}}$

D. $a \sqrt{\frac{2}{3}}$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Cho hình chóp A.BCD có cạnh AC ^ (BCD) và BCD là tam giác đều cạnh bằng a. (ảnh 1)

Kẻ CH ^ AM tại H. Khi đó d(C, AM) = CH.

Do DBCD đều cạnh a nên MC là đường cao và $M C = \frac{a \sqrt{3}}{2}$ .

Vì AC ^ (BCD) nên AC ^ CM.

Xét DACM vuông tại C, ta có

\frac{1}{C H^{2}} = \frac{1}{A C^{2}} + \frac{1}{C M^{2}} = \frac{1}{2 a^{2}} + \frac{4}{3 a^{2}} = \frac{11}{6 a^{2}} \Rightarrow C H = \frac{a \sqrt{66}}{11}

.

Câu 9:

Cho tứ diện SABC trong đó SA, SB, SC vuông góc với nhau từng đôi một và SA = 3a, SB = a, SC = 2a. Khoảng cách từ A đến đường thẳng BC bằng:

A. $\frac{3 a \sqrt{2}}{2}$

B. $\frac{7 a \sqrt{5}}{5}$

C. $\frac{8 a \sqrt{3}}{3}$

D. $\frac{5 a \sqrt{6}}{6}$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Cho tứ diện SABC trong đó SA, SB, SC vuông góc với nhau từng đôi một và SA = 3a, SB = a, SC = 2a. (ảnh 1)

Dựng AH ^ BC tại H ⇒ d(A, BC) = AH.

Vì SA ^ SB và SA ^ SC nên SA ^ (SBC) ⇒ SA ^ BC.

Lại có AH ^ BC nên BC ^ (SAH) ⇒ BC ^ SH.

Xét DSBC vuông tại S, có $\frac{1}{S H^{2}} = \frac{1}{S B^{2}} + \frac{1}{S C^{2}} = \frac{1}{a^{2}} + \frac{1}{4 a^{2}} = \frac{5}{4 a^{2}} \Rightarrow S H = \frac{2 a \sqrt{5}}{5}$ .

Vì SA ^ (SBC) nên SA ^ SH.

Xét DASH vuông tại S, có $A H = \sqrt{S A^{2} + S H^{2}} = \sqrt{9 a^{2} + \frac{4 a^{2}}{5}} = \frac{7 a \sqrt{5}}{5}$ .

Câu 10:

Cho hình chóp tứ giác đều có cạnh đáy bằng a và góc hợp bởi một cạnh bên và mặt đáy bằng a. Khoảng cách từ tâm của đáy đến một cạnh bên bằng

A. $a \sqrt{2} \cot α$

B. $a \sqrt{2} \tan α$

C. $\frac{a \sqrt{2}}{2} \cos α$

D. $\frac{a \sqrt{2}}{2} \sin α$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Cho hình chóp tứ giác đều có cạnh đáy bằng a và góc hợp bởi một cạnh bên và mặt đáy bằng . Khoảng cách từ tâm của đáy đến một cạnh bên bằng (ảnh 1)

Gọi O là tâm hình vuông ABCD.

Vì S.ABCD là hình chóp đều nên SO ^ (ABCD).

Do đó hình chiếu của SD trên mặt phẳng (ABCD) là OD. Khi đó $α = \hat{S D O}$ .

Kẻ OH ^ SD tại H. Khi đó d(O, SD) = OH.

Vì ABCD là hình vuông cạnh a nên $B D = a \sqrt{2}$ mà O là trung điểm của BD nên $O D = \frac{a \sqrt{2}}{2}$ .

Xét DOHD vuông tại H, có OH = OD.sina = $\frac{a \sqrt{2}}{2} . \sin α$

.