• Skip to main content
  • Bỏ qua primary sidebar
Sách Toán – Học Toán – Đề Thi Toán

Sách Toán - Học Toán - Đề Thi Toán

Học toán, Đề thi toán, Sách giáo khoa Toán, trắc nghiệm Toán online

  • Học toán
    • Học Toán THPT
    • Học Toán THCS
  • Sách toán
  • Trắc nghiệm
  • Đề thi
  • Ôn thi TN THPT Toán
  • Tiện ích Toán

38. Cho lăng trụ đứng \(ABC.A’B’C’\) có đáy \(ABC\) là tam giác vuông tại \(A\). Khoảng cách giữa đường thẳng \(AA’\) với mặt phẳng \(BCC’B’\) bằng khoảng cách từ điểm \(C\) đến mặt phẳng \(\left( {ABC’} \right)\) và cùng bằng \(x\). Góc giữa hai mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\) và \(\left( {ABC’} \right)\) bằng \(\alpha \). Tính \(\tan \alpha \) khi thể tích khối lăng trụ \(ABC.A’B’C’\) nhỏ nhất. 

Thuộc chủ đề:Trắc nghiệm Khoảng cách và góc trong không gian - 05/07/2021 - admin

DẠNG TOÁN TỔNG HỢP HÌNH HỌC KHÔNG GIAN – GÓC – KHOẢNG CÁCH – THỂ TÍCH – TỶ SỐ – CỰC TRỊ HÌNH HỌC
===============
38. Cho lăng trụ đứng \(ABC.A’B’C’\) có đáy \(ABC\) là tam giác vuông tại \(A\). Khoảng cách giữa đường thẳng \(AA’\) với mặt phẳng \(BCC’B’\) bằng khoảng cách từ điểm \(C\) đến mặt phẳng \(\left( {ABC’} \right)\) và cùng bằng \(x\). Góc giữa hai mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\) và \(\left( {ABC’} \right)\) bằng \(\alpha \). Tính \(\tan \alpha \) khi thể tích khối lăng trụ \(ABC.A’B’C’\) nhỏ nhất. 

A. \(\tan \alpha  = \sqrt 2 \).

B. \(\tan \alpha  = \frac{1}{{\sqrt 3 }}\).

C. \(\tan \alpha  = \sqrt 3 \).

D. \(\tan \alpha  = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\).

Lời giải

38. Cho lăng trụ đứng (ABC.A'B'C') có đáy (ABC) là tam giác vuông tại (A). Khoảng cách giữa đường thẳng (AA') với mặt phẳng (BCC'B') bằng khoảng cách từ điểm (C) đến mặt phẳng (left( {ABC'} right)) và cùng bằng (x). Góc giữa hai mặt phẳng (left( {ABC} right)) và (left( {ABC'} right)) bằng (alpha ). Tính (tan alpha ) khi thể tích khối lăng trụ (ABC.A'B'C') nhỏ nhất. </p> 1

Từ giả thiết, ta suy ra \(AA'{\rm{//}}\left( {BCC’B’} \right) \Rightarrow d\left( {AA’,\left( {BCC’B’} \right)} \right) = d\left( {A,\left( {BCC’B’} \right)} \right)\).

Gọi \(H\) là hình chiếu vuông góc của \(A\) trên \(BC\), ta có

\(\left\{ \begin{array}{l}\left( {ABC} \right) \bot \left( {BCC’B’} \right)\\AH \bot BC\end{array} \right. \Rightarrow AH \bot \left( {BCC’B’} \right) \Rightarrow d\left( {A,\left( {BCC’B’} \right)} \right) = AH = x\).

Tam giác \(ABC\) vuông tại \(A\) nên \(\left\{ \begin{array}{l}AB \bot AC\\AB \bot AA’\end{array} \right. \Rightarrow AB \bot \left( {ACC’A’} \right)\).

Gọi \(K\) là hình chiếu vuông góc của \(C\) trên \(AC’\), ta có 

\(\left\{ \begin{array}{l}CK \bot AC’\\CK \bot AB\end{array} \right. \Rightarrow CK \bot \left( {ABC’} \right) \Rightarrow d\left( {C,\left( {ABC’} \right)} \right) = CK = x\).
Góc giữa hai mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\) và \(\left( {ABC’} \right)\) là \(\widehat {CAC’} = \alpha \).

Trong tam giác vuông \(ACK\), ta có \(\sin \alpha  = \frac{{CK}}{{AC}} \Rightarrow AC = \frac{{CK}}{{\sin \alpha }} = \frac{x}{{\sin \alpha }}\).

Trong tam giác vuông \(ACC’\), ta có \(\cos \alpha  = \sin \widehat {AC’C} = \frac{{CK}}{{CC’}} \Rightarrow CC’ = \frac{{CK}}{{\cos \alpha }} = \frac{x}{{\cos \alpha }}\).

Trong tam giác vuông \(ABC\), ta có \(\frac{1}{{A{H^2}}} = \frac{1}{{A{B^2}}} + \frac{1}{{A{C^2}}} \Rightarrow \frac{1}{{A{B^2}}} = \frac{1}{{{x^2}}} – \frac{{{{\sin }^2}\alpha }}{{{x^2}}} = \frac{{{{\cos }^2}\alpha }}{{{x^2}}}\)

\( \Rightarrow AB = \frac{x}{{\cos \alpha }}\).

Thể tích khối lăng trụ \(ABC.A’B’C’\) là \(V = CC’.{S_{\Delta ABC}} = CC’.\frac{1}{2}AB.AC = \frac{{{x^3}}}{{2\sin \alpha .{{\cos }^2}\alpha }}\).

Ta có \({\left( {\sin \alpha .{{\cos }^2}\alpha } \right)^2} = \frac{1}{2}.2{\sin ^2}\alpha .{\cos ^2}\alpha .{\cos ^2}\alpha  \le \frac{1}{2}{\left( {\frac{{2{{\sin }^2}\alpha  + 2{{\cos }^2}\alpha }}{3}} \right)^3} = \frac{4}{{27}}\)

\( \Rightarrow \sin \alpha .{\cos ^2}\alpha  \le \frac{{2\sqrt 3 }}{9}\). Suy ra \(\min V = \frac{{3{x^3}\sqrt 3 }}{4}\).

Dấu bằng xảy ra khi \(2{\sin ^2}\alpha  = {\cos ^2}\alpha  \Rightarrow \tan \alpha  = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\).


=================
CÓ NHIỀU CÁCH GIẢI MỜI CÁC BẠN THAM KHẢO. (STRONG)

Tag với:HHKG VDC, TN THPT 2021

Bài liên quan:

  • 1. Cho hình chóp \(S.ABC\) có đáy \(ABC\) là tam giác đều cạnh \(a,\,\,SA\) vuông góc với mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\); góc giữa đường thẳng \(SB\) và mặt phẳng\(ABC\) bằng \(60^\circ \). Gọi \(M\) là trung điểm cạnh \(AB\). Khoảng cách từ \(B\) đến \(\left( {SMC} \right)\) bằng</p>
  • 2. Cho lăng trụ đứng \(ABC.A’B’C’\) có đáy là tam giác vuông cân tại \(B\). Biết \(AB = a\), \(AA’ = 2a\sqrt 6 \) và \(M\) là trung điểm của \(AA’\). Góc giữa đường thẳng \(MC\) và mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\).</p>
  • 3. Cho hình chóp S.ABCD có đáy <sub>ABCD</sub> là hình thang vuông tại A và D, AB=AD=a, CD=2a, cạnh SD vuông góc với mặt phẳng (ABCD), SD=a. Tang của góc giữa 2 mặt phẳng (SBC) và (ABCD) là</p>
  • 4. Cho hình lăng trụ đứng \(ABC.A’B’C’,\)đáy \(ABC\)là tam giác cân \(AB = AC = a,\)\(\widehat {BAC} = {120^o}\),\(BB’ = a\), \(I\)là trung điểm của \(CC’\). Cosin của góc giữa hai mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\,v\`a \,\left( {AB’I} \right)\) là</p>
  • 5. Cho hình chóp tứ giác đều \(S.ABCD\) có tất cả các cạnh đều bằng \(a\).Gọi \(O\) là giao điểm của hai đường chéo.Tính khoảng cách từ \(O\) đến \((SCD)\).</p>

Reader Interactions

Để lại phản hồi Huỷ trả lời

Sidebar chính

Bài viết mới

  • SÁCH GIÁO KHOA Toán lớp 1 MỚI 04/09/2026
  • Sách Giáo Khoa lớp 12 03/09/2026
  • Sách Giáo Khoa lớp 11 03/09/2026
  • Sách Giáo Khoa lớp 10 03/09/2026
  • Sách Giáo Khoa lớp 9 02/09/2026

Mục lục

Booktoan.com (2015 - 2026) Học Toán online - Giải bài tập môn Toán, Sách giáo khoa, Sách tham khảo và đề thi Toán.
Giới thiệu - Liên hệ - Bản quyền - Sitemap - Quy định - Hướng dẫn.