Chào mừng Bạn tham gia Diễn Đàn VNKienThuc.com - Định hướng Forum Kiến Thức
- HÃY TẠO CHỦ ĐỀ KIẾN THỨC HỮU ÍCH VÀ CÙNG NHAU THẢO LUẬN
Kết nối: VNK X - VNK groups | Nhà Tài Trợ: BhnongFood X - Bhnong groups - Đặt mua Bánh Bhnong

Trả lời chủ đề

Nội dung: <blockquote data-quote="Thandieu2" data-source="post: 150100" data-attributes="member: 1323"> Toán 11- Nâng Cao - Chương III - Bài 5. Khoảng cách1. Khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng, đến một đường thẳngĐể đi đến khái niệm khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng hoặc một đường thẳng, ta xét hình chiếu vuông góc của điểm đó trên mặt phẳng hoặc đường thẳng.Trên hình 125a), ta có H là hình chiếu của M trên mp(P) và trên hình 125b), ta có H là hình chiếu của M trên đường thẳng ∆.<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-hinh125.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />Hình 125Ta có định nghĩa sau:ĐỊNH NGHĨA 1Khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (P) (hoặc đến đường thẳng ∆) là khoảng cách giữa hai điểm M và H, trong đó H là hình chiếu của điểm M trên mặt phẳng (P) (hoặc trên đường thẳng ∆).Khoảng cách từ điểm M đến mặt phẳng (P) được kí hiệu là d(M ; (P)).Khoảng cách từ điểm M đến đường thẳng ∆được kí hiệu là d(M ; (P)).<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-dau-hoi.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />1. Trong các khoảng cách từ M đến một điểm bất kì thuộc mặt phẳng (P), khoảng cách nào là nhỏ nhất?<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-dau-hoi.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />2. Cùng câu hỏi như trên nếu thay mặt phẳng (P) bởi đường thẳng ∆.2. Khoảng cách giữa đường thẳng và mặt phẳng song song, giữa hai mặt phẳng song songCho đường thẳng a song song với mặt phẳng (P). Với hai điểm A, B bất kì trên a, hiển nhiên ta có d(A ; (P)) = d(B ; (P))(h.126). Như vậy, d(A ; (P)) không phụ thuộc vào vị trí của điểm A khi A thay đổi trên a. Từ đó ta có định nghĩa<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-hinh126.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />Hình 126ĐỊNH NGHĨA 2]Khoảng cách giữa đường thẳng a và mặt phẳng (P) song song với a là khoảng cách từ một điểm nào đó của a đến mặt phẳng (P).Kí hiệu khoảng cách giữa đường thẳng a và mặt phẳng (P) song song với nó là d(a ; (P)).<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-dau-hoi.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" /> 3. Khi đường thẳng a song song với mặt phẳng (P), trong các khoảng cách từ một điểm bất kì của a đến một điểm bất kì của (P), khoảng cách nào là nhỏ nhất?Cho hai mặt phẳng song song (P) và (Q). Khi ấy, dễ thấy d(A ; (Q)) = d(B ; (Q)) với A, B là hai điểm bất kì thuộc (P), tức là d(A ; (Q)) không phụ thuộc vào vị trí của điểm A khi a thay đổi trên (P)(h.127).<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-hinh127.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />Hình 127Từ đó ta có định nghĩaĐỊNH NGHĨA 3Khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song là khoảng cách từ một điểm bất kì của mặt phẳng này đến mặt phẳng kia.Ki hiệu khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song (P) và (Q) là d((P) ; (Q)) thì d((P) ; (Q)) = d((A ; (Q)) = d(C ; (P)), trong đó A là một điểm nào đó thuộc (P) và C là một điểm nào đó thuộc (Q).<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-dau-hoi.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" /> 4. Trong các khoảng cách giữa hai điểm bất kì lần lượt thuộc hai mặt phẳng song song, khoảng cách nào là nhỏ nhất?3. Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhauBài toánCho hai đường thẳng chéo nhau a và b. Tìm đường thẳng c cắt cả a và b đồng thời vuông góc với cả a và b.GiảiDo a và b chéo nhau nên có duy nhất mặt phẳng (Q) chứa đường thẳng b và song song với đường thẳng a.Mặt phẳng (P) đi qua a và vuông góc với (Q) cắt đường thẳng b tại điểm J. Gọi c làđường thẳng đi qua J và vuông góc với (Q) thì c nằm trong mp(P), do đó c cắt a tại điểmI. Khi ấy c là đường thẳng phải tìm (h.128).<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-hinh128.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />Hình 128<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-but-chi.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" /> Chứng minh tính duy nhất của đường thẳng c trong bài toán trên.Thuật ngữĐường thẳng c nói trên gọi là đường vuông góc chung của hai đường thẳng chéo nhaua và b.Nếu đường vuông góc chung cắt hai đường thẳng chéo nhau tại I và J thì đoạn thẳng IJgọi là đoạn thẳng góc chung của hai đường thẳng đó (h.129).<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-hinh129.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />Hình 129Tải trực tiếp tệp hình học động ( Nhấn phải chuột vào liên kết rồi chọn Save Target As ): <a href="https://vnschool.net/georoot/resource/11/nc/L11_nc_Ch3_h129.cg3" target="_blank">L11_nc_Ch3_h129.cg3</a><a href="https://vnschool.net/georoot/Toan11/L11_nc_Ch3_h129.htm" target="_blank">Xem trực tiếp hình học động trên màn hình.</a> ( Nếu không xem được hình ảnh hiển thị xin vui lòng cài đặt Cabri 3D Plugin:<a href="https://download.cabri.com/data/cabri3d/212/Cabri3D_Plugin_212b_Win.exe" target="_blank">Cabri3D_Plugin_212b_Win.exe</a> )ĐỊNH NGHĨA 4Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau là độ dài đoạn vuông góc chung của hai đường thẳng đó.<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-dau-hoi.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />5. Trong các khoảng cách giữa hai điểm bất kì lần lượt nằm trên hai đường thẳng chéo nhau, khoảng cách nào là nhỏ nhất?Nếu gọi (P) và (Q) là hai mặt phẳng song song với nhau lần lượt đi qua hai đường thẳng a và b thì rõ ràng:IJ = d(a ; (Q)) = d(b ; (P))= d((P) ; (Q))(h.130).<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-hinh130.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />Hình 130Vậy ta có:Nhận xét1) Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau bằng khoảng cách giữa một trong hai đường thẳng đó và mặt phẳng song song với nó, chứa đường thẳng còn lại.2) Khoảng cách giữa hai đường thẳng chéo nhau bằng khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song lần lượt chứa hai đường thẳng đó.4. Một số ví dụVí dụ 1Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A’B’C’D’ có AB = a, AD = b, AA’ = c.a) Tính khoảng cách từ điểm B đến mặt phẳng (ACC’A’).b) Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng BB’ và AC’.c) Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng (AB’C) và (A’C’D) trong trường hợp a = b= c.Giải(h.131)<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-hinh131.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />Hình 131a) Kẻ BH vuông góc với AC, do BH⊥AA’nên BH⊥ (ACC’A’).Vậy d(B ; (ACC’A’)) = BH. Ta cóBH . AC = BA . BC<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-1.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />b) BB’ và AC’ chéo nhau mà BB’ // (ACC’A’) nên<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-2.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />c) Dễ thấy mp(AB’C) và mp(A’C’D’) song song với nhau. Do a = b = c nên ABCD.A’B’C’D’là hình lập phương. Khi đó, gọi K vàK’ lần lượt là tâm của hai hình vuông ABCD và A’B’C’D’ thì mp(KK’D’D) vuông góc với mp(DA’C’). Kẻ KI vuông góc với giao tuyến DK’ của hai mặt phẳng đó thì KI <img src="http://file:///C:UsersHaPhamAppDataLocalTempmsohtml1�1clip_image011.wmz" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />mp(A’C’D). Vậy khoảng cách giữa hai mặt phẳng (AB’C) và (A’C’D) bằng KI.Ta có tam giác KK’D vuông tại K nên<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-3.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />tức là <img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-4.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />Chú ý rằng BD’ vuông góc với hai mặt phẳng (ACB’), (DA’C’) và đi qua tâm G, G’ của hai tam giác đều AB’C, DA’C’. Từ đó suy ra khoảng cách cần tìm cũng bằng GG’ và bằng <img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-5.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />BD’.Ví dụ 2Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a, SA⊥ (ABCD) và SA = a. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳnga) SB và AD;b) BD và SC.Giải (h.132)<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-hinh132.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />Hình 132a) Ta có AD⊥ (SBA), kẻ AH vuông góc với SB thì AH là đường vuông góc chung của SB và AD. Vậyd(AD ; SB) = AH.Vì AHlà đường cao của tam giác vuông cân SAB nên<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-6.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />Từ đó<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-7.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />.b) Ta có BD vuông góc với mp(SAC) tại tâm O của hình vuông ABCD. Trong mp(SAC), kẻ OK vuông góc với SC thì OKlà đường vuông góc chung của BD và SC. Dễ thấy d(BD ; SC) = OK = <img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-11.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />AI (AI là đường cao của tam giác vuông SAC). Ta có<img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-8.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />Câu hỏi và bài tập29. Cho tứ diện ABCD có AC = BC = AD = BD = a, AB = c, CD = c’. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và CD.30. Cho hình lăng trụ ABC.A’B’C’ có tất cả các cạnh đều bằng a. Góc tạo bởi cạnh bên và mặt phẳng đáy bằng 30[SUP]0[/SUP]. Hình chiếu Hcủa điểm A trên mặt phẳng (A’B’C’) thuộc đường thẳng B’C’.a) Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng đáy.b) Chứng minh rằng hai đường thẳng AA’ và B’C’ vuông góc, tính khoảng cách giữa chúng.31. Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ có cạnh bằng a. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng BC’ và CD’.32. Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A’B’C’D’ có AB = AA’ = a, AC’ = 2a.a) Tính khoảng cách từ điểm D đến mặt phẳng (ACD’).b) Tìm đường vuông góc chung của các đường thẳng AC’ và CD’. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng ấy.33. Cho hình hộp thoi ABCD.A’B’C’D’ có các cạnh đều bằng a và <img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-9.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />. Tính khoảng cách giữa hai mặt đáy (ABCD) và (A’B’C’D’).34. Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình chữ nhật và AB = 2a, BC = a. Các cạnh bên của hình chóp bằng nhau và bằng <img src="https://vnschool.net/georoot/Images/Toan11/Toan11-chuong3-bai5/Toan-11-10.jpg" alt="" class="fr-fic fr-dii fr-draggable " data-size="" style="" />.a) Tính khoảng cách từ S đến mặt phẳng đáy (ABCD).b) Gọi E và F lần lượt là trung điểm của các cạnh AB và CD; K là điểm bất kì thuộc đường thẳng AD. Chứng minh rằng khoảng cách giữa hai đường thẳng EF và SK không phụ thuộc vào K, hãy tính khoảng cách đó theo a.Nguồn: SƯU TẦM</blockquote>

Tên

Mã xác nhận