Giải bài tập Hình Học lớp 11 Chương 3 Bài 3: Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng
Giải bài tập Hình Học lớp 11 Chương 3 Bài 3: Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng – Dethithu.online xin giới thiệu tới các em học sinh cùng quý phụ huynh Giải bài tập Hình Học lớp 11 Chương 3 Bài 3: Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng để tham khảo chuẩn bị tốt cho bài giảng học kì mới sắp tới đây của mình. Mời các em tham khảo.
Giải bài tập Hình Học lớp 11 Chương 3 Bài 3: Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng
Giải bài tập Hình Học lớp 11 Chương 3 Bài 3: Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng
KIẾN THỨC CƠ BẢN
- Định nghĩa:
Một đường thẳng gọi là vuông góc với mặt phẳng nếu nó vuông góc với mọi đường thẳng nằm trong mặt phẳng ấy.
Định lí 1:
Nếu đường thẳng d vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau a và b cùng nằm trong mặt phẳng (P) thì đường thẳng d vuông góc với mặt phẳng (P).
Hệ quả: Nếu một đường thẳng vuông góc với hai cạnh của một tam giác thì nó cũng vuông góc với cạnh thứ ba.
- Tính chất.
Tính chất 1.
Có duy nhất một mặt phẳng (P) đi qua một điểm O cho trước và vuông góc với một đường thẳng a cho trước.
Mặt phẳng vuông góc với AB tại trung điểm O của đoạn AB, gọi là mặt phẳng trung trực của đoạn thẳng AB (h.3.26).
- Liên hệ giữa quan hệ song song và quan hệ vuông góc của đường thẳng và mặt phẳng.
Tính chất 3.
- a) Mặt phẳng nào vuông góc với một trong hai đường thẳng song song thì cũng vuông góc với đường thẳng còn lại.
- b) Hai đường thẳng phân biệt cùng vuông góc với một mặt phẳng song song với nhau.
Tính chất 5.
- a) Cho đường thẳng a và mặt phẳng (P) song song với nhau. Đường thẳng nào vuông góc với (P) thì cũng vuông góc với a.
- b) Nếu một đường thẳng và một mặt phẳng (không chứa đường thẳng đó) cùng vuông góc với một đường thẳng khác thì chúng song song với nhau.
- Phép chiếu vuông góc.
Định nghĩa:
Phép chiếu song song lên mặt phẳng (P) theo phương l vuông góc với mặt phẳng (P) gọi là phép chiếu vuông góc lên mặt phẳng (P).
Định lí ba đường vuông góc:
Cho đường thẳng a không vuông góc với mặt phẳng (P) và đường thẳng b nằm trong (P). khi đó điều kiện cần và đủ để b vuông góc với a là b vuông góc với hình chiếu a’ của a trên (P) (h.3.27).
- Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng.
Định nghĩa:
Nếu đường thẳng a vuông góc với mặt phẳng (P) thì ta nói rằng góc giữa a và (P) bằng
Nếu đường thẳng a không vuông góc với mặt phẳng (P) thì góc giữa a và hình chiếu a’ của nó trên (P), gọi là góc giữa đường thẳng a và mặt phẳng (P) (h.3.28).
Chú ý: góc giữa đường thẳng và mặt phẳng không vượt quá
HƯỚNG DẪN LÀM BÀI
- Cho tứ diện OABC có ba cạnh OA, OB, OC đôi một vuông góc. Gọi H là chân đường vuông góc hạ từ O tới mặt phẳng (ABC). Chứng minh rằng:
- a) H là trực tâm của tam giác ABC;
- b)
(h.3.32)
- a) H là hình chiếu của O trên mp (ABC) nên OH ⊥ (ABC)=>OH ⊥ Mặt khác OA ⊥ OB, OA ⊥ OC => OA ⊥ (OBC) => OA ⊥ BC suy ra BC ⊥ (AOH) => BC ⊥ AH. Chứng minh tương tự ta được AB ⊥ CH => H là trruwjc tâm của tam giác ABC.
- b) Trong mặt phẳng (ABC) gọi E = AH ∩ BC, OH ⊥ (ABC), AE ⊂ (ABC) => OH ⊥ AE tại H; ÒA ⊥ (ABC), OE ⊂ (ABC) => OA ⊥ OE tức là OH là đường cao của tam giác vuông OAE, mặt khác OE là đường cao của tam giác vuông OBC =>
Nhận xét: Biểu thức này là mở rộng của công thức tính đường cao thuộc cạnh huyền của tam giác vuông:
- Trên mặt phẳng (α) cho hình bình hành ABCD. Gọi O là giao điểm của AC và BD. S là một điểm nằm ngoài mặt phẳng (α) sao cho SA = SC, Sb = SD. Chứng minh rằng:
- a) SO ⊥ (α);
- b) Nếu trong mặt phẳng (SAB) kẻ SH vuông góc với AB tại H thì AB vuông góc mặt phẳng (SOH).
Hướng dẫn.
(H.3.33)
- a) SA = SC và SB = SD mà O là trung điểm của AC và BD => SO ⊥ (ABCD) hay SO⊥ mp(α).
- b) SO ⊥(ABCD)=> SO ⊥ AB mà SH ⊥ AB => AB ⊥ (SOH).
