12 bài tập - Khoảng cách giữa hai đường thẳng (Dạng 1) - File word có lời giải chi tiết
Câu 1. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A, B. Biết AB a, BC a ,
AD 3a , SA a 2 . Khi SA ABCD , khoảng cách giữa hai đường thẳng SA, CD là:
A.
a
5
B.
a
5
C.
2a
5
D.
3a
5
Câu 2. Cho tứ diện đều ABCD cạnh a 3 . Độ dài khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và CD là
A.
a 6
4
B.
D. b
2a
3
Câu 4. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật, AB 3 AD . Hình chiếu vuông góc của
đỉnh S lên mặt phẳng ABCD là điểm H �AB sao cho BH 2 AH . Khoảng cách từ H đến mặt phẳng
SAD
bằng
A. 1
3
và SH 3 . Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SH và CD.
2
B.
2
C.
3
2
D.
1
a 30
6
C.
a 15
5
D.
a 15
6
Câu 7. Cho hình chóp tam giác S.ABC có đáy là tam giác vuông cân tại A có AB AC 2a . Gọi M là
trung điểm của BC. Hình chiếu vuông góc của đỉnh S xuống đáy là trung điểm của AM. Biết SA tạo với
đáy góc 60°. Khoảng cách giữa 2 đường thẳng BC và SA là:
A.
a 6
3
B.
a 6
2
C.
2
Câu 9. Cho khối lăng trụ ABC. A ' B ' C ' có đáy là tam giác ABC cân tại A có AB AC 2a ; BAC 120�.
Tam giác A ' BC vuông cân tại A ' và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy ABC . Khoảng cách giữa
2 đường thẳng AA ' và BC theo a.
A.
3a
2
B.
a 3
6
C.
a 3
4
D.
a 3
2
Câu 10. Cho hình lăng trụ ABC. A ' B ' C ' có đáy ABC là tam giác đều cạnh a. Hình chiếu vuông góc của
đỉnh A ' lên mặt đáy trùng với trọng tâm tam giác ABC. Biết cạnh bên của khối lăng trụ tạo với đáy góc
60°. Khoảng cách giữa 2 đường thẳng AB và A ' C là:
A.
D. BC 3a
Câu 12. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật cạnh a, AB a 2, BC a . Cạnh bên SA
vuông góc với đáy, SA BC . Gọi M là trung điểm của CD. Tính khoảng cách giữa hai đường thẳng SC và
BM.
A. a 3
B.
a 3
6
C.
a 3
3
D.
a 3
2
HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1. Chọn đáp án D
Kẻ AH CD mà SA AH � AH d SA, CD
Ta có S ACD
� AH
1
2
2
2
2
� MN CM 2 NC 2
a 6
a 6
� d AB , CD
2
2
Câu 3. Chọn đáp án C
Gọi O là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.
Mà SA SB SC � SO ABC � SO BC .
Gọi M là trung điểm của BC � AM BC .
Do đó BC SAM , kẻ MH SA nên MH là đoạn vuông góc
chung của SA và BC. Suy ra d SA; BC MH
�
Ta có sin MAH
Mà AO
3a
.
4
MH 3a a 3
Có �
CD HK
�
Ta có AD SAB � AD HE � HE SAD .
Suy ra d H ; SAD HE
Mà
3
.
2
1
1
1
1
�
1 � AH 1 .
2
2
2
SH
AH
HE
AH 2
Mặt khác AB 3 AH 3 AD � AH AD
HK 1 d SH ; CD .
SA
SA
� AD
a 3.
AD
tan 30�
Từ A kẻ AH BD, H �BD mà SA ABCD � SA AH .
Do đó AH là đoạn vuông góc chung của SA, BD.
1
1
1
1
1
2
2
2
2
Xét BAD vuông tại A, có AH
AB
AD
a
a 3
� 5a 2 5 x 2 � x a � AB 2a, SO a 3
Ta có: BD SAD .
Dựng OK SC � d BD; SC OK
Ta có: OK
SO.OC
SO 2 OC 2
a
6 a 30
.
5
5
Câu 7. Chọn đáp án B
Gọi H là trung điểm của AM khi đó BC 2a 2
� AM
BC
a 2
a 6
.
a 2 � HA
� SH HA tan 60�
2
2
2
� SH
2
2
4
2
2
Dựng OK SB � OK là đường vuông góc chung của
AC và SB.
Dựng HM SB � HM
SH .HB
SH 2 HB 2
3a
4
Do đó d AC; SB OK 2MH
3a
.
2
Câu 9. Chọn đáp án D
Gọi H là trung điểm của BC ta có A ' BC vuông cân tại A '
2
Câu 10. Chọn đáp án A
Gọi G là trọng tâm tam giác ABC
Khi đó A ' G ABC ; AG
2
a 3
AM
3
3
Do đó A ' G GA tan 60� a . Gọi I là trung điểm của
CI AB
�
AB � �
� A ' CI AB
�A ' G AB
Dựng IK A ' C do đó IK là đường vuông góc chung của
AB và A ' C . Dựng GE A ' C
Suy ra GE
A ' G.GC
a
3
3a
� IK GE
.
2
Câu 12. Chọn đáp án B
Gọi N là trung điểm của AD suy ra MN / / AC .
Ta có MN
3a
a 3
a 6
và BN
suy ra BMN
, BM
2
2
2
vuông.
Do đó BM MN � BM AC � BM SAC .
Gọi I là giao điểm của AC và BM. Từ I kẻ IK SC .
Nên IK là đoạn vuông góc chung SC, BM � d SC ; BM IK .
Ta có SAC ~ IKC � IK IC .
Vậy d SC ; BM
a 3
.
6
SA a 3 a a 3
.
SC
3 2a