Giải Toán 11 trang 106 Tập 2 Cánh diều
Với Giải Toán 11 trang 106 Tập 2 trong Bài 5: Khoảng cách Toán 11 Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh lớp 11 dễ dàng làm bài tập Toán 11 trang 106.
Giải Toán 11 trang 106 Tập 2 Cánh diều
Luyện tập 5 trang 106 Toán 11 Tập 2: Cho hình chóp tam giác S.ABC có đáy ABC là tam giác đều cạnh a, SA ⊥ (ABC). Tính d(SA, BC).
Lời giải:
Gọi I là trung điểm của BC.
Xét ∆ABC đều có: AI là đường trung tuyến (do I là trung điểm của BC).
Suy ra AI ⊥ BC.
Do SA ⊥ (ABC) và AI ⊂ (ABC) nên SA ⊥ AI.
Ta có: AI ⊥ SA và AI ⊥ BC.
Suy ra đoạn thẳng AI là đoạn vuông góc chung của hai đường thẳng SA và BC.
Từ đó ta có d(SA, BC) = AI.
Xét ∆ABC đều cạnh a, có I là trung điểm của BC nên
Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác ABI vuông tại I (do AI ⊥ BC) có:
AB2 = AI2 + BI2
Suy ra
Vậy
Bài 1 trang 106 Toán 11 Tập 2: Hình 76 gợi nên hình ảnh hai mặt phẳng (P) và (Q) song song với nhau. Cột gỗ cao 4,2 m. Khoảng cách giữa (P) và (Q) là bao nhiêu mét?
Lời giải:
Do hai mặt phẳng (P) và (Q) song song với nhau nên khoảng cách giữa (P) và (Q) bằng chiều cao của cột gỗ.
Vậy khoảng cách giữa (P) và (Q) bằng 4,2 m.
Bài 2 trang 106 Toán 11 Tập 2: Cho hình tứ diện ABCD có AB = a, BC = b, BD = c, Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của AB, AC, AD (Hình 77).
a) Tính khoảng cách từ điểm C đến đường thẳng AB.
b) Tính khoảng cách từ điểm D đến mặt phẳng (ABC).
c) Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và CD.
Lời giải:
a) Vì nên CB ⊥ AB.
Suy ra d(C, AB) = CB = b.
Vậy khoảng cách từ điểm C đến đường thẳng AB bằng b.
b) Vì nên AB ⊥ BD.
Ta có: AB ⊥ CB, AB ⊥ BD và CB ∩ BD = B trong (BCD).
Suy ra AB ⊥ (BCD).
Mà CD ⊂ (BCD) nên AB ⊥ CD.
Vì nên CD ⊥ BC.
Ta có: CD ⊥ AB, CD ⊥ BC và AB ∩ BC = B trong (ABC).
Suy ra CD ⊥ (ABC).
Khi đó d(D, (ABC)) = CD.
Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác BCD vuông tại C có:
BD2 = BC2 + CD2
Suy ra
Do đó
Vậy khoảng cách từ điểm D đến mặt phẳng (ABC) bằng
c) Ta có: BC ⊥ AB (theo câu a) và BC ⊥ CD (theo câu b).
Suy ra đoạn thẳng BC là đoạn vuông góc chung của hai đường thẳng AB và CD.
Do đó d(AB, CD) = BC = b.
Vậy khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và CD bằng b.
Bài 3 trang 106 Toán 11 Tập 2: Với giả thiết ở Bài tập 2, hãy:
a) Chứng minh rằng MN // BC. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng MN và BC.
b) Chứng minh rằng MP // (BCD). Tính khoảng cách từ đường thẳng MP đến mặt phẳng (BCD).
c) Chứng minh rằng (MNP) // (BCD). Tính khoảng cách giữa hai mặt phẳng (MNP) và (BCD).
Lời giải:
a) Xét ∆ABC có: M, N lần lượt là trung điểm của AB, AC nên MN là đường trung bình của ∆ABC.
Do đó MN // BC.
Do đó d(MN, BC) = d(M, BC).
Mà AB ⊥ BC (theo câu a Bài tập 2) nên MB ⊥ BC, do đó d(M, BC) = MB.
Khi đó, (do M là trung điểm của AB).
Vậy khoảng cách giữa hai đường thẳng MN và BC bằng
d) Xét ∆ABD có: M, P lần lượt là trung điểm của AB và AD nên MP là đường trung bình của ∆ABD.
Do đó MP // BD.
Mà BD ⊂ (BCD) nên MP // (BCD).
Suy ra d(MP, (BCD)) = d(M, (BCD)).
Ta có: AB ⊥ (BCD) (theo câu b Bài tập 2) mà M ∈ AB nên MB ⊥ (ABC).
Suy ra
Nên
Vậy khoảng cách từ đường thẳng MP đến mặt phẳng (BCD) bằng
c) Do MN // BC và BC ⊂ (BCD) nên MN // (BCD).
Ta có: MN // (BCD), MP // (BCD) và MN ∩ MP = M trong (MNP).
Suy ra (MNP) // (BCD).
Do đó
Vậy khoảng cách giữa hai mặt phẳng (MNP) và (BCD) bằng
Bài 4 trang 106 Toán 11 Tập 2: Cho hình chóp S.ABCD có SA ⊥ (ABCD), đáy ABCD là hình vuông cạnh a, SA = a (Hình 78).
a) Tính khoảng cách từ điểm S đến đường thẳng CD.
b) Tính khoảng cách từ điểm D đến mặt phẳng (SAB).
c) Tính khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (SCD).
Lời giải:
a) Do SA ⊥ (ABCD) và CD ⊂ (ABCD) nên SA ⊥ CD.
Vì ABCD là hình vuông nên CD ⊥ AD.
Ta có: CD ⊥ SA, CD ⊥ AD và SA ∩ AD = A trong (SAD).
Suy ra CD ⊥ (SAD).
Mà SD ⊂ (SAD) nên CD ⊥ SD.
Suy ra d(S, CD) = SD.
Do SA ⊥ (ABCD) và AD ⊂ (ABCD) nên SA ⊥ AD.
Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác SAD vuông tại A (do SA ⊥ AD) có:
SD2 = SA2 + AD2 = a2 + a2 = 2a2.
Suy ra
Do đó
Vậy khoảng cách từ điểm S đến đường thẳng CD bằng
b) Vì ABCD là hình vuông nên AD ⊥ AB.
Ta có: AD ⊥ SA (theo câu a), AD ⊥ AB và SA ∩ AB = A trong (SAB).
Suy ra AD ⊥ (SAB).
Khi đó d(D, (SAB)) = AD = a.
Vậy khoảng cách từ điểm D đến mặt phẳng (SAB) bằng a.
c) Kẻ AH ⊥ SD (H ∈ SD).
Do CD ⊥ (SAD) (theo câu a) và AH ⊂ (SAD) nên CD ⊥ AH.
Ta có: AH ⊥ CD, AH ⊥ SD và CD ∩ SD = D trong (SCD).
Suy ra AH ⊥ (SCD).
Khi đó d(A, (SCD)) = AH.
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác SAD vuông tại A, đường cao AH có:
Suy ra
Do đó
Vậy khoảng cách từ điểm A đến mặt phẳng (SCD) bằng
Bài 5 trang 106 Toán 11 Tập 2: Với giả thiết ở Bài tập 4, hãy:
a) Chứng minh rằng BC // (SAD) và tính khoảng cách giữa BC và mặt phẳng (SAD).
b) Chứng minh rằng BD ⊥ (SAC) và tính khoảng cách giữa hai đường thẳng BD và SC.
Lời giải:
a) Do ABCD là hình vuông nên BC // AD.
Mà AD ⊂ (SAD) nên BC // (SAD).
Khi đó, d(BC, (SAD)) = d(C, (SAD)) = CD = a.
(vì theo câu a, CD ⊥ (SAD))
Vậy khoảng cách giữa BC và mặt phẳng (SAD) bằng a.
b) Vì ABCD là hình vuông nên BD ⊥ AC.
Do SA ⊥ (ABCD) và BD ⊂ (ABCD) nên SA ⊥ BD.
Ta có: BD ⊥ SA, BD ⊥ AC và SA ∩ AC = A trong (SAC).
Suy ra BD ⊥ (SAC).
Gọi O = AC ∩ BD, kẻ OK ⊥ SC (K ∈ SC).
Do BD ⊥ (SAC) và OK ⊂ (SAC) nên BD ⊥ OK.
Ta có: OK ⊥ SC và OK ⊥ BD.
Từ đó ta có đoạn thẳng OK là đoạn vuông góc chung của hai đường thẳng BD và SC nên d(BD, SC) = OK.
Do ABCD là hình vuông nên do đó tam giác ABC vuông tại B.
Áp dụng định lí Pythagore trong tam giác ABC vuông tại B có:
AC2 = AB2 + BC2 = a2 + a2 = 2a2.
Suy ra
Do O = AC ∩ BD và AC, BD là hai đường chéo của hình vuông ABCD.
Suy ra O là trung điểm của AC nên
Do SA ⊥ (ABCD) và AC ⊂ (ABCD) nên SA ⊥ AC.
Áp dụng định lí Pythagore trong tam giác SAC vuông tại A (do SA ⊥ AC) có:
SC2 = SA2 + AC2.
Do đó
Xét ∆SAC và ∆OKC có:
là góc chung
Do đó ∆SAC ᔕ ∆OKC (g.g).
Suy ra (tỉ số đồng dạng)
Nên
Khi đó
Vậy khoảng cách giữa hai đường thẳng BD và SC
Lời giải bài tập Toán 11 Bài 5: Khoảng cách hay khác:
Xem thêm lời giải bài tập Toán lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:
Toán 11 Bài 3: Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng. Góc nhị diện
Toán 11 Bài 6: Hình lăng trụ đứng. Hình chóp đều. Thể tích của một số hình khối
Toán 11 Chủ đề 2: Tính thể tích một số hình khối trong thực tiễn
Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:
- Giải sgk Toán 11 Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Toán 11 Cánh diều
- Giải SBT Toán 11 Cánh diều
- Giải lớp 11 Cánh diều (các môn học)
- Giải lớp 11 Kết nối tri thức (các môn học)
- Giải lớp 11 Chân trời sáng tạo (các môn học)
Tủ sách VIETJACK shopee lớp 10-11 cho học sinh và giáo viên (cả 3 bộ sách):
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.
- Soạn văn 11 Cánh diều (hay nhất)
- Soạn văn 11 Cánh diều (ngắn nhất)
- Giải sgk Toán 11 - Cánh diều
- Giải Tiếng Anh 11 Global Success
- Giải sgk Tiếng Anh 11 Smart World
- Giải sgk Tiếng Anh 11 Friends Global
- Giải sgk Vật Lí 11 - Cánh diều
- Giải sgk Hóa học 11 - Cánh diều
- Giải sgk Sinh học 11 - Cánh diều
- Giải sgk Lịch Sử 11 - Cánh diều
- Giải sgk Địa Lí 11 - Cánh diều
- Giải sgk Giáo dục KTPL 11 - Cánh diều
- Giải sgk Tin học 11 - Cánh diều
- Giải sgk Công nghệ 11 - Cánh diều
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 11 - Cánh diều
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng 11 - Cánh diều
- Giải sgk Âm nhạc 11 - Cánh diều