27 Đặt MIA=ϕ . Ta có 1 2.
MI =2BC a= sin 1 45 . 2
MA O
ϕ = MI = ⇒ =ϕ Vậy góc nhị diện [M, BC, A] bằng 45o.
C. BÀI TẬP TỰ LUYỆN:
Bài 1. Cho hình chóp S ABC. có đáy ABC là tam giác vuông tại ,
, 3
AB a AC a= = và SA⊥
(
ABC)
, SA a= . Xác định và tính số đo của góc giữa đường thẳng và mặt phẳng sau:a) . b)
(
SB SAC,( ) )
. c)(
SA SBC,( ) )
.Bài 2. Cho hình chóp S ABC. có đáy ABC là tam giác vuông cân tại B, 3
AB a= và SA⊥
(
ABC)
, SB=2 3a . Xác định và tính số đo của góc giữa đường thẳng và mặt phẳng sau:a)
(
SC SAB,( ) )
. b)(
SB SAC,( ) )
. c)(
SA SBC,( ) )
.Bài 3. Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình thoi có cạnh bằng và
120
DAB= °. Biết hình chiếu vuông góc của đỉnh S xuống mặt phẳng đáy trùng với trung điểm H của cạnh và tam giác SAD đều. Xác định và tính số đo của góc giữa đường thẳng và mặt phẳng sau:
a)
(
SC SAD,( ) )
. b)(
SH SBD,( ) )
.Bài 4. Cho hình chóp có đáy ABC là tam giác vuông tại A và . Xác định góc phẳng nhị diện
[
S BC A, ,]
.Bài 5. Cho hình chóp tam giác đều S ABC. , đáy ABC có trọng tâm G. Xác định góc phẳng nhị diện
[
S BC A, ,]
.Bài 6. Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình thang vuông tại A D, và . Biết SA⊥
(
ABCD)
. Xác định góc phẳng nhị diện[
S BC A, ,]
Bài 7. Cho hình chóp tứ giác đều S ABCD. , đáy ABCD có cạnh bằng a và tâm O, SA a= . Xác định và tính cosin của góc phẳng nhị diện
[
S BC A, ,]
.Bài 8. Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình thang vuông tại A D, và
2 2 2
AB= CD= AD= a. Biết hình chiếu vuông góc của đỉnh S xuống mặt phẳng đáy trùng với trung điểm H của cạnh AB và SD a= . Xác định và tính tan của góc phẳng nhị diện
[
S BC H, ,]
.Bài 9. Cho hình chóp tứ giác đều S ABCD. , đáy ABCD có cạnh bằng a và tâm O, SA=2a. Xác định và tính số đo của góc phẳng nhị diện
[
B SC D, ,]
.Bài 10. Cho hai tam giác ACD và BCD nằm trên hai mặt phẳng vuông góc với nhau và AC AD BC BD a= = = = , CD=2x. Tính giá trị của x sao cho góc phẳng nhị diện
[
C AB D, ,]
là góc nhị diện vuông.A
( )
28
D. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Cho hình chóp SABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật và
( )
.SA⊥ ABCD Góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng
(
SAD)
là góc nào trong các phương án dưới đây?A) SBA. B) . C) SBD. D) BSD.
Câu 2: Cho hình chóp có đáy là hình vuông cạnh a, SA vuông góc với mặt phẳng đáy và SA= 2a. Số đo của góc giữa đường thẳng và mặt phẳng đáy bằng
A) 45°. B) 60°. C) . D) 90°.
Câu 3: Cho hình chóp đều S ABC. có tất cả các cạnh bằng a. Gọi là góc giữa cạnh bên SA và mặt phẳng đáy
(
ABC)
. Khẳng định nào sau đây là đúng?A) . B) cos 3
α = 3 . C) tan 3
α = 3 . D) α = °45 .
Câu 4: Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thoi cạnh 2a, góc . Gọi O là giao điểm của AC và BD, SO⊥
(
ABCD)
và SO = 3a. Số đo của góc giữa đường thẳng SD và mặt phẳng(
ABCD)
bằngA) 45o. B) 75o. C) 30o. D) 60o.
Câu 5: Cho hình chóp có đáyABCD là hình vuông, BD a= 2. Cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy và . Số đo của góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng
(
SAD)
bằngA) 45°. B) 60°. C) 90°. D) .
Câu 6: Cho hình chóp tứ giác đều S ABCD. có cạnh đáy bằng a và cạnh bên bằng . Giá trị lượng giác cosin của góc tạo bởi cạnh bên và mặt phẳng đáy của hình chóp bằng
A) 2 .
4 B) 2 .
2 C) 14 .
4 D)
Câu 7: Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình thang vuông tại A và ,
( )
SA⊥ ABCD , SA a= 2, BC AB a AD= = , =2a. Gọi là trung điểm cạnh AD, α là góc giữa đường thẳng và mặt phẳng
(
SAD)
. Khi đó tanα bằngA) 1
3 . B) . C) 3. D) 3
2 .
BSA . S ABCD
SC 30°
α 60
α
= ° 60 ADC= °
S ABCD.
SA a= 3
30°
2a
1 .2
B E
SC 1
6
29 Câu 8: Cho hình chóp có đáy là tam giác vuông tại C, AC a= ,
2
BC= a. Biết đường thẳng vuông góc với mặt phẳng đáy và SA a= . Số đo của góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng đáy bằng
A) . B) 450. C) 600. D) 900.
Câu 9: Cho hình chóp có đáy là hình vuông cạnh a, SA⊥
(
ABCD)
và . Gọi α là góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng(
SAC)
. Khẳng định nào sau đây là đúng?A) . B) cos 2
α = 8 . C) sin 2
α = 8 . D) .
Câu 10: Cho hình chóp S ABC. có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A. Biết vuông góc với mặt phẳng
(
ABC)
và SA=2AB=2a. Gọi là góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng(
ABC)
. Khẳng định nào sau đây là đúng?A) 30° < < °α 60 . B) . C) α = °90 . D) 60° < < °α 90 . Câu 11: Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình vuông, cạnh bên SA
vuông góc với mặt phẳng đáy. Góc phẳng nhị diện
[
S BC A, ,]
làA) SBA. B) SCA. C) ASC. D) ASB.
Câu 12: Cho hình chóp S ABC. có , đáy ABC là tam giác đều cạnh a và 3
2
SA= a. Tính số đo góc phẳng nhị diện
[
S BC A, ,]
.A) 60°. B) 90°. C) 30°. D) 45°.
Câu 13: Cho hình chóp tứ giác đều S ABCD. có cạnh đáy bằng a, chiều cao hình chóp bằng
2 3
a . Số đo của góc phẳng nhị diện
[
S BC A, ,]
bằngA) 60°. B) 75°. C) 30°. D) 45°.
Câu 14: Cho tứ diện OABC có OA, OB, OC đôi một vuông góc nhau và 6
OB OC a= = , OA a= . Tính số đo của góc phẳng nhị diện
[
O BC A, ,]
.A) 60°. B) 30°. C) 45°. D) .
Câu 15: Hình chóp đều có tất cả các cạnh bằng a. Tính cosin của góc phẳng nhị diện
[
S BC A, ,]
.A)1
2. B) . C) 2
2 . D) 3
3 .
Câu 16: Cho khối hộp chữ nhật ABCD A B C D. ′ ′ ′ ′ có đáy là hình vuông, BD=2a , góc phẳng nhị diện
[
A BD A′, ,]
bằng 30°. Tính độ dài cạnh AA′A) . B)
3
a. C) 3 6
a . D) 3 3 a . S ABC.
SA
300
S ABCD. 3
SA a= cos 2
α = 4 sin 2
α = 4
SA α
30
α
< °( )
SA⊥ ABC
. 90°
S ABCD
6 3
2 3 3 a
30
Câu 17: Cho hình chóp S ABCD. có đáy là hình chữ nhật, 2 ,
AB= a AD a= , ∆SAD đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy.
Gọi ϕ là góc phẳng nhị diện
[
S BC A, ,]
. Khẳng định nào sau đây là đúng?A) ϕ= °60 . B) tan 3
ϕ= 4 . C) ϕ= °30 . D) tan 3 ϕ= 2 . Câu 18: Cho hình chóp S ABC. có đáy ABC vuông cân tại B, AB BC a= = ,
SA a= 3, SA⊥
(
ABC)
. Số đo của góc phẳng nhị diện[
S BC A, ,]
làA) 90°. B) 30°. C) 45°. D) 60°. Câu 19: Cho hình chóp S ABCD. có đáy ABCD là hình vuông cạnh
vuông góc với mặt đáy và 6 6
SA=a . Khi đó số đo của góc phẳng nhị diện
[
S BD A, ,]
làA) 30°. B) 75°. C) 60°. D) .
Câu 20: Cho hình chóp đều S ABCD. có tất cả các cạnh đều bằng a. Gọi ϕ là góc phẳng nhị diện
[
B SD C, ,]
. Mệnh đề nào sau đây là đúng?A) tanϕ= 2. B) tan 2
ϕ= 2 . C) tan 3
ϕ= 2 . D) tanϕ= 6. E. HƯỚNG DẪN GIẢI
BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1:
a)
Ta có: SC∩
(
SAB) { }
= S .Và hay SA là hình chiếu vuông góc của SC lên .
ABCD
, a SA
45°
( )
(
SC SAB,)
( )
AC AB
AC SAB AC SA
⊥ ⇒ ⊥
⊥
(SAB)
31 Suy ra
(
SC SAB,( ) )
=(
SC SA,)
=CSA.Xét tam giác SAC vuông tại A, ta có:
. Vậy
(
SC SAB,( ) )
=60°.b)
(
SB SAC,( ) )
Ta có: .
Và AB AC AB
(
SAC)
AB SA
⊥ ⇒ ⊥
⊥
hay SA là hình chiếu vuông góc
của SB lên .
Suy ra
(
SB SAC,( ) )
=(
SB SA,)
=BSA. Xét tam giác SAB vuông tại , ta có:
tanBSA AB a 1 CSA 45
= SA a= = ⇒ = °. Vậy
(
SB SAC,( ) )
=45°.c)
(
SA SBC,( ) )
Ta có: SA∩
(
SBC) { }
= S .Trong mặt phẳng , từ A kẻ AK BC⊥ tại K. Trong mặt phẳng
(
SAK)
, từ A kẻ AH SK⊥ tại H . Khi đó: BC AK BC(
SAK)
BC AHBC SA
⊥ ⇒ ⊥ ⇒ ⊥
⊥
.
Mà AH SK⊥ nên AH ⊥
(
SBC)
Hay SH là hình chiếu vuông góc của SA lên mặt phẳng
(
SBC)
. Suy ra(
SA SBC,( ) )
=(
SA SH,)
= HSA KSA= .Xét tam giác ABC vuông tại A, ta có:
2 2 2 2 2 2
1 1 1 1 1 4
3 3
AK = AB +AC =a + a = a 3
2 AK a
⇒ =
Xét tam giác SAK vuông tại A, ta có:
3 3
tan 2
2 AK a
KSA= SA = a = arctan 3
KSA 2
⇒ =
3
tanCSA AC a 3 CSA 60
SA a
= = = ⇒ = °
( ) { }
SB∩ SAC = S
(SAC)