10 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Dạng 2: Khoảng cách giữa các đường thẳng và mặt phẳng song song, hai mặt phẳng song song có đáp án

Câu 1:

Cho hình thang vuông ABCD vuông ở A và D, AD = 2a. Trên đường thẳng vuông góc tại D với (ABCD) lấy điểm S với $S D = a \sqrt{2}$ . Tính khoảng cách giữa đường thẳng DC và (SAB).

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

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

C. $a \sqrt{2}$

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

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Cho hình thang vuông ABCD vuông ở A và D, AD = 2a. Trên đường thẳng vuông góc tại D với (ABCD) lấy điểm (ảnh 1)

Do ABCD là hình vuông tại A, D nên AB // CD ⇒ CD // (SAB).

Do đó d(DC, (SAB)) = d(D, (SAB)).

Kẻ DH ^ SA tại H.

Vì SD ^ (ABCD) nên SD ^ AB mà AB ^ AD suy ra AB ^ (SAD) ⇒ AB ^ HD.

Lại có DH ^ SA nên DH ^ (SAB). Do đó d(D, (SAB)) = DH.

Trong tam giác vuông SAD vuông tại D, ta có: $\frac{1}{D H^{2}} = \frac{1}{S D^{2}} + \frac{1}{A D^{2}} = \frac{1}{2 a^{2}} + \frac{1}{4 a^{2}} = \frac{3}{4 a^{2}}$

Câu 2:

Cho hình chóp O.ABC có đường cao

O H = \frac{2 a}{\sqrt{3}}

. Gọi M và N lần lượt là trung điểm của OA và OB. Khoảng cách giữa đường thẳng MN và (ABC) bằng:

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

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

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

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

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Cho hình chóp O.ABC có đường cao OH= 2a căn 3. Gọi M và N lần lượt là trung điểm của OA và OB (ảnh 1)

Vì M và N lần lượt là trung điểm của OA và OB nên MN // AB.

Suy ra MN // (ABC). Do đó d(MN, (ABC)) = d(M, (ABC)).

Ta có $\frac{d (M, (A B C))}{d (O, (A B C))} = \frac{A M}{A O} = \frac{1}{2} \Rightarrow d (M, (A B C)) = \frac{1}{2} d (O, (A B C))$ .

Mà d(O, (ABC)) = OH = $\frac{2 a}{\sqrt{3}}$ .

Do đó $d (M, (A B C)) = \frac{a}{\sqrt{3}}$ .

Câu 3:

Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có AB = SA = 2a. Khoảng cách từ đường thẳng AB đến (SCD) bằng bao nhiêu?

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

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

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

D. a

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có AB = SA = 2a. Khoảng cách từ đường thẳng AB đến (SCD) bằng bao nhiêu? (ảnh 1)

Gọi O là tâm của hình vuông.

Vì S.ABCD là hình chóp đều nên SO ^ (ABCD) ⇒ SO ^ CD (1).

Gọi I, M lần lượt là trung điểm cạnh AB và CD ⇒ IM ^ CD (2).

Từ (1) và (2), suy ra CD ^ (SIM).

Hạ IH ^ SM tại H.

Vì CD ^ (SIM) ⇒ CD ^ IH mà HI ^ SM ⇒ IH ^ (SCD).

Do đó d(AB, (SCD)) = d(I, (SCD)) = IH.

Vì DSCD đều nên $S M = \frac{2 a \sqrt{3}}{2} = a \sqrt{3}$ .

Có $O M = \frac{1}{2} I M = a$ .

Xét DSOM vuông tại O có $S O = \sqrt{S M^{2} - O M^{2}} = \sqrt{3 a^{2} - a^{2}} = a \sqrt{2}$ .

Vì $S_{Δ S I M} = \frac{1}{2} S O . I M = \frac{1}{2} I H . S M \Rightarrow I H = \frac{S O . I M}{S M} = \frac{a \sqrt{2} .2 a}{a \sqrt{3}} = \frac{2 a \sqrt{6}}{3}$ .

Câu 4:

Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có tất cả các cạnh bằng a. Khi đó khoảng cách giữa đường thẳng AB và mặt phẳng (SCD) bằng

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

B. $\frac{a \sqrt{6}}{4}$

C. $\frac{2 a \sqrt{6}}{9}$

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

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có tất cả các cạnh bằng a. Khi đó khoảng cách giữa đường thẳng AB và mặt phẳng (SCD) bằng (ảnh 1)

Gọi O là tâm hình vuông ABCD.

Vì S.ABCD là hình chóp tứ giác đều nên SO ^ (ABCD) ⇒ SO ^ CD.

Kẻ OI ^ CD và OH ^ SI.

Vì SO ^ CD và OI ^ CD nên CD ^ (SOI) ⇒ CD ^ OH.

Lại có OH ^ SI nên OH ^ (SCD).

Do đó d(O, (SCD)) = OH.

Vì OI là đường trung bình DACD nên $O I = \frac{A D}{2} = \frac{a}{2}$ .

Vì DSCD đều cạnh a nên $S I = \frac{a \sqrt{3}}{2}$ .

Xét DSOI vuông tại O, có $S O = \sqrt{S I^{2} - I O^{2}} = \sqrt{\frac{3}{4} a^{2} - \frac{a^{2}}{4}} = \frac{a \sqrt{2}}{2}$ ,

$\frac{1}{O H^{2}} = \frac{1}{S O^{2}} + \frac{1}{O I^{2}} = \frac{2}{a^{2}} + \frac{4}{a^{2}} = \frac{6}{a^{2}} \Rightarrow O H = \frac{a \sqrt{6}}{6}$ .

Vì AB // CD nên AB // (SCD). Do đó d(AB, (SCD)) = d(A, (SCD)).

Mà $\frac{d (A, (S C D))}{d (O, (S C D))} = \frac{C A}{C O} = 2 \Rightarrow d (A, (S C D)) = 2 d (O, (S C D))$ .

Do đó $d (A, (S C D)) = \frac{a \sqrt{6}}{3}$ .

Câu 5:

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a, SA vuông góc với đáy và SA = 2a, M là trung điểm của SD. Tính khoảng cách giữa đường thẳng SB và mặt phẳng (ACM).

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

B. a

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

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

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a, SA vuông góc với đáy và SA = 2a, M là trung điểm của SD (ảnh 1)

Gọi O là giao điểm của AC, BD. Khi đó O là trung điểm của AC, BD.

Vì O, M lần lượt là trung điểm của BD, SD nên OM là đường trung bình của DSBD.

Suy ra OM // SB Þ SB // (AMC) (1).

Qua B, kẻ Bx // AC và qua A kẻ AE vuông góc với Bx tại E. Suy ra BE // (AMC) (2).

Từ (1) và (2), suy ra (SBE) // (AMC).

Kẻ AH ^ SE (3).

Vì AE ^ EB mà SA ^ EB (do SA ^ (ABCD)) Þ EB ^ (SAE) Þ EB ^ AH (4).

Từ (3), (4) Þ AH ^ (SEB).

Ta có d(SB, (ACM)) = d((SBE), (ACM)) = d(A, (SBE)) = AH.

Xét DABD vuông tại A, có $B D = \sqrt{A B^{2} + A D^{2}} = a \sqrt{2} \Rightarrow B O = \frac{a \sqrt{2}}{2}$ .

Ta có $A E = B O = \frac{a \sqrt{2}}{2}$ .

Xét DSAE vuông tại A, có $\frac{1}{A H^{2}} = \frac{1}{S A^{2}} + \frac{1}{A E^{2}} = \frac{1}{4 a^{2}} + \frac{2}{a^{2}} = \frac{9}{4 a^{2}} \Rightarrow A H = \frac{2 a}{3}$ .

Câu 6:

Cho hình lăng trụ tứ giác đều ABCD. A'B'C'D' có cạnh đáy bằng a. Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của AD, DC, A'D'. Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng (MNP) và (ACC').

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

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

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

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

Xem đáp án

Đáp án đúng là: D

Cho hình lăng trụ tứ giác đều ABCD. A'B'C'D' có cạnh đáy bằng a. Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của AD, DC, A'D'. (ảnh 1)

Xét DADC có M, N lần lượt là trung điểm của AD, DC nên MN là đường trung bình của DADC ⇒ MN //AC. Do đó MN // (ACC') (1).

Tương tự MP // AA' ⇒ MP // (ACC') (2).

Từ (1) và (2), suy ra (MNP) // (ACC').

Gọi O = AC Ç BD, I = MN Ç BD.

Vì OI ^ AC và OI ^ CC' (do CC' ^ (ABCD)) Þ OI ^ (ACC')

Suy ra $d ((M N P), (A C C^{'})) = O I = \frac{1}{4} A C = \frac{a \sqrt{2}}{4}$ .

Câu 7:

Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A'B'C' có các cạnh bên hợp với đáy những góc bằng 60°, đáy ABC là tam giác đều và A' cách đều A, B, C. Tính khoảng cách giữa hai đáy của hình lăng trụ.

A. a

B. $a \sqrt{2}$

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

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

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A'B'C' có các cạnh bên hợp với đáy những góc bằng 60°, đáy ABC là tam giác đều và A' (ảnh 1)

Vì ∆ABC đều và AA' = A'B = A'C Þ A'.ABC là hình chóp đều.

Gọi A'H là chiều cao của lăng trụ, suy ra H là trọng tâm DABC.

Khi đó AH là hình chiếu của AA' trên mặt phẳng ABC Þ $\hat{A^{'} A H} = 60 °$ .

Vì (ABC) // (A'B'C') nên d((ABC), (A'B'C')) = A'H.

Xét DAA'H vuông tại H, có $A^{'} H = A H . \tan 60 ° = \frac{a \sqrt{3}}{3} \sqrt{3} = a$ .

Câu 8:

Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A'B'C' có cạnh bên bằng a. Các cạnh bên của lăng trụ tạo với mặt đáy góc 60°. Hình chiếu vuông góc của A' lên mặt phẳng (ABC) là trung điểm của BC. Khoảng cách giữa hai mặt đáy của lăng trụ bằng bao nhiêu?

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

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

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

D.  $\frac{a}{2}$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: A

Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A'B'C' có cạnh bên bằng a. Các cạnh bên của lăng trụ tạo với mặt đáy góc 60° (ảnh 1)

Gọi H là trung điểm của BC. Khi đó A'H ^ (ABC).

Do đó AH là hình chiếu của AA' trên mặt phẳng (ABC) Þ $\hat{A^{'} A H} = 60 °$ .

Vì (ABC) // (ABC) nên d((ABC), (A'B'C')) = A'H.

Xét DA'AH vuông tại H, có $A^{'} H = A^{'} A . \sin 60 ° = \frac{a \sqrt{3}}{2}$ .

Câu 9:

Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A'B'C'D' có AB = 4, AD = 3. Mặt phẳng (ACD') tạo với mặt đáy một góc 60°. Tính khoảng cách giữa hai mặt đáy của hình hộp.

A. $\frac{6 \sqrt{3}}{5}$

B. $\frac{12 \sqrt{3}}{5}$

C. $\frac{4 \sqrt{3}}{5}$

D. $\frac{5 \sqrt{3}}{3}$

Xem đáp án

Đáp án đúng là: B

Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A'B'C'D' có AB = 4, AD = 3. Mặt phẳng (ACD') tạo với mặt đáy một góc 60°. (ảnh 1)

Kẻ DO ^ AC tại O (1).

Mà DD' ^ (ABCD) Þ DD' ^ AC (2).

Từ (1) và (2) Þ AC ^ (DD'O) Þ AC ^ D'O.

Do đó góc giữa hai mặt phẳng (ACD') và mặt phẳng (ABCD) chính là $\hat{D^{'} O D} = 60 °$ .

Xét DADC vuông tại D, có $\frac{1}{D O^{2}} = \frac{1}{A D^{2}} + \frac{1}{D C^{2}} = \frac{1}{3^{2}} + \frac{1}{4^{2}} = \frac{25}{144} \Rightarrow D O = \frac{12}{5}$ .

Vì (ABCD) // (A'B'C'D') nên d((ABCD), (A'B'C'D')) = DD'.

Xét DD'DO vuông tại D, ta có: $D D^{'} = D O . \tan 60 ° = \frac{12 \sqrt{3}}{5}$ .

Câu 10:

Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' cạnh a. Khoảng cách giữa (ACB') và (DA'C') bằng

A. $a \sqrt{3}$

B. $a \sqrt{2}$

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

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

Xem đáp án

Đáp án đúng là: C

Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' cạnh a. Khoảng cách giữa (ACB') và (DA'C') bằng (ảnh 1)

Vì (ACB') // (DA'C') nên ta có: d((ACB'), (DA'C')) = d(D, (ACB')) = d(B, (ACB')).

Vì BA = BC = BB' = a và AB' = B'C = AC = nên hình chóp B. ACB' là hình chóp đều.

Gọi I là trung điểm AC, G là trọng tâm tam giác ACB'.

Khi đó d(B, (ACB')) = BG.

Vì tam giác ACB' đều nên $B' I = a \sqrt{2} . \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{a \sqrt{6}}{2}$ .

Theo tính chất trọng tâm ta có: $B' G = \frac{2}{3} B' I = \frac{a \sqrt{6}}{3}$ .

Trong tam giác vuông BGB' có:

B G = \sqrt{B B'^{2} - B' G^{2}} = \sqrt{a^{2} - \frac{6 a^{2}}{9}} = \frac{a \sqrt{3}}{3}

.