Xác định góc giữa hai đường thẳng, đường thẳng và mặt phẳng, hai mặt phẳng

Xác định góc giữa hai đường thẳng, đường thẳng và mặt phẳng, hai mặt phẳng

Nguồn: toanmath.com

Báo tài liệu không phù hợp
Tài liệu gồm 21 trang được biên soạn bởi tập thể quý thầy, cô giáo Nhóm Word Và Biên Soạn Tài Liệu Môn Toán THPT, hướng dẫn giải bài toán xác định góc giữa hai đường thẳng, đường thẳng và mặt phẳng, hai mặt phẳng, được phát triển dựa trên câu 17 đề thi tham khảo THPT Quốc gia môn Toán năm học 2019 – 2020 do Bộ Giáo dục và Đào tạo công bố. Giới thiệu sơ lược về tài liệu xác định góc giữa hai đường thẳng, đường thẳng và mặt phẳng, hai mặt phẳng: A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1. Góc giữa hai đường thẳng Phương pháp 1: Sử dụng định lý hàm số cosin hoặc tỉ số lượng giác. Phương pháp 2: Sử dụng tích vô hướng: Nếu u và v lần lượt là hai vectơ chỉ phương của hai đường thẳng a và b thì góc φ của hai đường thẳng này được xác định bởi công thức: cos φ = |u.v|/|u|.|v|. 2. Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng Muốn xác định góc của đường thẳng a và (P) ta tìm hình chiếu vuông góc a’ của a trên (P). Khi đó (a;(P)) = (a;a’). 3. Góc giữa hai mặt phẳng Phương pháp 1: Dựng hai đường thẳng a, b lần lượt vuông góc với hai mặt phẳng (α) và (β). Khi đó, góc giữa (α) và (β) là ((α);(β)) = (a;b). Phương pháp 2: Xác định giao tuyến c của hai mặt phẳng (α) và (β). Dựng hai đường thẳng a, b lần lượt nằm trong hai mặt phẳng và cùng vuông góc với giao tuyến c tại một điểm trên c. Khi đó: ((α);(β)) = (a;b). 4. Sử dụng phương pháp tọa độ trong không gian Chọn hệ trục thích hợp và cụ thể hóa tọa độ các điểm. B. BÀI TẬP MẪU 1. Bài toán : Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình vuông cạnh a√3, SA vuông góc với mặt phẳng đáy, SA = a√2 (minh họa như hình vẽ). Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng (ABCD) bằng? 2. Phân tích hướng dẫn giải a. Dạng toán: Đây là dạng toán tính góc giữa đường thẳng và mặt phẳng. b. Hướng giải: Bước 1: Xác định hình chiếu của SC trên mặt phẳng (ABCD). Bước 2: Tính góc giữa SC và hình chiếu của nó. C. BÀI TẬP TƯƠNG TỰ VÀ PHÁT TRIỂN

Xem trước nội dung

NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU 50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020

Trang 162

KIẾN THỨC CẦN NHỚ:

1) Góc giữa hai đường thẳng

Phương pháp 1: Sử dụng định lý hàm số cosin hoặc tỉ số lượng giác.

Phương pháp 2: Sử dụng tích vô hướng: nếu u  và v  lần lượt là hai vectơ chỉ phương của hai

đường thẳng a và b thì góc  của hai đường thẳng này được xác định bởi công thức

 

. cos cos , . .

u v u v u v  

  

2) Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng:

Muốn xác định góc của đường thẳnga và  P ta tìm hình chiếu vuông góc a của a trên  P .

Khi đó,        , , ' a P a a 

3) Góc giữa hai mặt phẳng:

Phương pháp 1: Dựng hai đường thẳng a , b lần lượt vuông góc với hai mặt phẳng   và  .

Khi đó, góc giữa   và   là        , ,a b    . Tính góc    ,a b .

Phương pháp 2:

Xác định giao tuyến c của hai mặt phẳng   và  .

Dựng hai đường thẳng a , b lần lượt nằm trong hai mặt phẳng và cùng vuông góc với giao

tuyến c tại một điểm trên c . Khi đó:        , ,a b    .

a

a'

P

c

b

a

β

φ

α

XÁC ĐỊNH GÓC GIỮA HAI ĐƯỜNG THẲNG - ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG - HAI MẶT PHẲNG

NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU 50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020

Trang 163

Cách khác: Ta xác định mặt phẳng phụ   vuông góc với giao tuyến c mà   a     ,

  b     . Suy ra        , ,a b    .

4) Sử dụng phương pháp tọa độ trong không gian:

Chọn hệ trục thích hợp và cụ thể hóa tọa độ các điểm.

a) Giả sử đường thẳng a và b lần lượt có vectơ chỉ phương là ,a b  .

Khi đó:       . cos , , .

a b a b a b a b  



 

b) Giả sử đường thẳng a có vectơ chỉ phương là a  và  P có vectơ pháp tuyến là n  .

Khi đó:         . sin , , .

a n a P a P a n  



 

c) Giả sử mặt phẳng   và   lần lượt có vectơ pháp tuyến là ,a b  .

Khi đó:         . cos , , .

a b

a b      



 

BÀI TẬP MẪU

(ĐỀ MINH HỌA BDG 2019-2020) Cho hình chóp .S ABCD có đáy là hình vuông cạnh 3 a , SA vuông

góc với mặt phẳng đáy, 2 SA a  (minh họa như hình vẽ). Góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng

  ABCD bằng:

A. 30. B. 45. C. 60. D. 90.

Phân tích hướng dẫn giải

1. DẠNG TOÁN: Đây là dạng toán tính góc giữa đường thẳng và mặt phẳng.

2. HƯỚNG GIẢI:

B1: Xác định hình chiếu của SC trên mặt phẳng   ABCD

B2: Tính góc giữa SC và hình chiếu của nó.

Từ đó, ta có thể giải bài toán cụ thể như sau:

NHÓM WORD – BIÊN SOẠN TÀI LIỆU 50 BÀI TOÁN ÔN THI THPTQG: 2019-2020

Trang 164

Lời giải

Chọn A

Ta có:   SA ABCD  nên AC là hình chiếu của SC trên mặt phẳng   ABC .

Do đó:          , , . SC ABCD SC AC SCA  

Xét hình vuông ABCD ta có: 6. AC a 

Xét SAC  vuông tại A , ta có:   o 2 1 tan 30 . 6 3 SA a SCA SCA AC a     

Bài tập tương tự và phát triển:

Câu 17.1: Cho một hình thoi ABCD cạnh a và một điểm S nằm ngoài mặt phẳng chứa hình thoi sao cho

SA a  và vuông góc với   ABC . Tính góc giữa SD và BC

A. 60. B. 90. C. 45. D. 30.

Lời giải

Chọn C

Ta có:        0 / / , , 45 AD BC SD BC SD AD ADS     .

Câu 17.2: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình bình hành với 2 , BC a  SA vuông góc với mặt

phẳng đáy, 3 SA a  (minh họa như hình vẽ). Góc giữa hai đường thẳng SD và BC nằm trong

khoảng nào?

C

A D

B

S

C

A D

B

S

Trên đây là phần đầu tài liệu — bấm Đọc sách để xem đầy đủ.