Câu 3.
Trước tiên, ta xét tính chất của tứ diện ABCD:
- Ta có và . Điều này cho thấy tam giác và tam giác đều là tam giác cân tại và tương ứng.
Ta sẽ kiểm tra từng khẳng định:
A. :
- Để , phải vuông góc với cả hai đường thẳng và (vì ). Tuy nhiên, không có thông tin nào cho thấy vuông góc với .
B. :
- Để , phải vuông góc với cả hai đường thẳng và (vì ). Tuy nhiên, không có thông tin nào cho thấy vuông góc với .
C. :
- Ta xét tam giác và tam giác . Vì và , nên nếu ta vẽ đường cao từ và xuống , chúng sẽ trùng nhau. Điều này cho thấy vuông góc với .
D. :
- Để , phải vuông góc với cả hai đường thẳng và (vì ). Tuy nhiên, không có thông tin nào cho thấy vuông góc với .
Từ các lập luận trên, ta thấy rằng khẳng định đúng là:
Đáp án:
Câu 4.
Trước tiên, ta xác định vị trí của các điểm và các đường thẳng liên quan trong hình chóp S.ABCD.
- Hình chóp S.ABCD là hình chóp đều, tức là đáy ABCD là hình vuông và các cạnh bên SA, SB, SC, SD đều bằng nhau.
- E là trung điểm của BC, M là trung điểm của SA.
Ta cần tìm góc giữa đường thẳng EM và mặt phẳng (SBD).
1. Xác định giao điểm của đường thẳng EM với mặt phẳng (SBD):
- Vì E là trung điểm của BC và M là trung điểm của SA, ta có thể suy ra rằng đường thẳng EM sẽ cắt đường thẳng BD tại một điểm F nào đó trên BD.
2. Xác định góc giữa đường thẳng EM và mặt phẳng (SBD):
- Gọi F là giao điểm của đường thẳng EM với đường thẳng BD.
- Ta cần tìm góc giữa đường thẳng EM và đường thẳng EF (vì EF nằm trong mặt phẳng (SBD)).
3. Xác định tam giác vuông để tính góc:
- Ta xét tam giác MEF, trong đó EF là đường cao hạ từ E xuống BD.
- Vì hình chóp S.ABCD đều, ta có thể dễ dàng thấy rằng tam giác MEF là tam giác vuông tại F.
4. Tính tỉ số các cạnh trong tam giác MEF:
- Vì M là trung điểm của SA và E là trung điểm của BC, ta có thể thấy rằng tam giác MEF là tam giác vuông cân, tức là ME = EF.
- Do đó, góc MEF là 45° và tang của góc này là 1.
Vậy giá trị của tang góc a là 1.
Đáp án đúng là: C. 1.
Câu 5.
Để giải quyết câu hỏi này, chúng ta sẽ kiểm tra từng lựa chọn một để xác định xem mệnh đề nào là sai.
1. Kiểm tra :
- Vì và , nên .
- là đường cao hạ từ xuống trong tam giác , do đó .
- Mặt khác, nằm trong mặt phẳng và nằm trong mặt phằng , do đó không thể vuông góc với vì không nằm trong cùng một mặt phẳng với .
2. Kiểm tra :
- là đường thẳng hạ từ đỉnh xuống đáy , và .
- nằm trong mặt phẳng , do đó .
3. Kiểm tra :
- và lần lượt là các điểm trên và , do đó nằm trong mặt phẳng .
- nằm trong mặt phẳng , do đó không thể vuông góc với vì chúng không nằm trong cùng một mặt phẳng.
4. Kiểm tra :
- là đường cao hạ từ xuống trong tam giác , do đó .
- nằm trong mặt phẳng , do đó không thể vuông góc với vì chúng không nằm trong cùng một mặt phẳng.
Từ các phân tích trên, chúng ta thấy rằng mệnh đề là sai vì không thể vuông góc với do chúng không nằm trong cùng một mặt phẳng.
Đáp án: A.
Câu 6.
Trước tiên, ta nhận thấy rằng hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông tâm O và SA vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Điều này có nghĩa là SA là đường cao hạ từ đỉnh S xuống đáy ABCD.
Gọi I là trung điểm của SC. Ta cần tìm khoảng cách từ I đến mặt phẳng (ABCD).
Khi đó, ta có thể suy ra rằng khoảng cách từ I đến mặt phẳng (ABCD) sẽ bằng khoảng cách từ S đến mặt phẳng (ABCD) chia đôi, vì I là trung điểm của SC.
Do đó, khoảng cách từ I đến mặt phẳng (ABCD) sẽ bằng .
Bây giờ, ta cần xác định đoạn thẳng nào trong các lựa chọn A, B, C, D tương ứng với .
- A. IO: Đây là khoảng cách từ O đến I, không liên quan trực tiếp đến SA.
- B. IA: Đây là khoảng cách từ I đến A, không liên quan trực tiếp đến SA.
- C. IC: Đây là khoảng cách từ I đến C, không liên quan trực tiếp đến SA.
- D. IB: Đây là khoảng cách từ I đến B, không liên quan trực tiếp đến SA.
Tuy nhiên, ta cần lưu ý rằng khoảng cách từ I đến mặt phẳng (ABCD) sẽ bằng khoảng cách từ S đến mặt phẳng (ABCD) chia đôi, tức là . Do đó, khoảng cách từ I đến mặt phẳng (ABCD) sẽ bằng khoảng cách từ O đến I, vì O là tâm của hình vuông ABCD và I là trung điểm của SC.
Vậy đáp án đúng là:
A. IO
Đáp án: A. IO
Câu 7.
Để tính thể tích khối chóp S.ABCD, ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định diện tích đáy ABCD:
- Đáy ABCD là hình vuông cạnh a.
- Diện tích đáy .
2. Xác định chiều cao của khối chóp từ đỉnh S xuống đáy ABCD:
- Hình chiếu vuông góc của S trên mặt phẳng (ABCD) là trung điểm của cạnh AB, gọi là điểm H.
- Vì H là trung điểm của AB, nên .
- Ta có .
- Chiều cao của khối chóp là khoảng cách từ S đến mặt phẳng (ABCD), tức là khoảng cách từ S đến H.
3. Tính khoảng cách từ S đến H:
- Xét tam giác SAD, trong đó AD = a và SD = .
- Ta có .
- vì H là trung điểm của AB.
- .
4. Tính thể tích khối chóp S.ABCD:
- Thể tích khối chóp .
- Thay các giá trị đã tìm được:
Vậy thể tích khối chóp S.ABCD là .