Chào mừng bạn • Luyện thi trắc nghiệm trực tuyến
Toán học • Lớp 11Hình học480 câu hỏi có lời giải
Tất cả chuyên đề →

Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Đường vuông góc mặt (Toán học Lớp 11)

Tuyển tập 480 câu hỏi thuộc chuyên đề Đường vuông góc mặt (Hình học – Toán học Lớp 11) trích từ ngân hàng đề thi chính thức và đề thi thử các trường THPT trên toàn quốc. Chọn trực tiếp đáp án A, B, C, D bên dưới để kiểm tra kết quả và xem hướng dẫn giải chi tiết từng bước.

Dấu hiệu & kiến thức trọng tâm:vuông góc hai đường cắt nhauba đường vuông góc
Cho hình chóp có đáy là tam giác vuông tại và cạnh bên vuông góc với mặt phẳng . Mệnh đề nào sau đây sai?
Đáp án đúng: C
(AI giải đề cho tôi)
Vì nên (A đúng). Tam giác vuông tại nên (B đúng). Từ và suy ra , do đó (D đúng). Mệnh đề (C) không suy ra được từ giả thiết: nếu thì do ta có , kéo theo , mâu thuẫn với tam giác vuông tại (khi đó và không vuông góc). Vậy mệnh đề sai là C.
Cho tứ diện có đôi một vuông góc với nhau. Biết rằng . Khi đó:
a)
b)
c)
Góc phẳng nhị diện
d)
Góc phẳng nhị diện
Đáp án đúng: a:Đ,b:Đ,c:S,d:Đ
(AI giải đề cho tôi)
Đặt hệ trục: , , , vì đôi một vuông góc.

(a) Vì và (giả thiết) nên . Đúng.

(b) Vì nên hình chiếu của lên là , góc giữa và là góc trong tam giác vuông : . Đúng.

(c) Gọi là trung điểm , khi đó (vì vuông cân tại , ) và (kiểm tra bằng tọa độ: ). Góc nhị diện là , với . Sai.

(d) Vì và nên , do đó góc nhị diện là góc . Đúng.
a) (AI giải đề cho tôi)
và nên .
b) (AI giải đề cho tôi)
Hình chiếu của lên là ; .
c) (AI giải đề cho tôi)
Góc nhị diện với trung điểm , , không phải .
d) (AI giải đề cho tôi)
nên góc nhị diện .
Cho hình chóp có đáy là tam giác vuông tại và có cạnh vuông góc với mặt phẳng .
a) Chứng minh vuông góc với mp.
b) Gọi là đường cao của . Chứng minh .
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
Câu 1 (Tự luận - Hình học): Cho hình chóp , tam giác vuông tại , .

a) Chứng minh :
- Vì mà nằm trong nên .
- Tam giác vuông tại nên .
- vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau và trong mặt phẳng , nên .

b) Chứng minh :
- Vì mà nằm trong nên , tức .
- là đường cao của tam giác nên .
- vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau và trong mặt phẳng , nên .
- nằm trong , do đó . Đpcm.
Cho tứ diện có đáy là tam giác vuông tại và .
a) Chứng minh .
b) Gọi và là đường cao của . Chứng minh .
c) cắt tia tại . Chứng minh: vuông.
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
Lời giải đầy đủ cho Câu 5 (tự luận hình học):

a) Vì nên . Tam giác vuông tại nên . Ta có , , với và , suy ra .

b) Vì và nên . Mà (đường cao của ), với cắt nhau tại , suy ra , do đó . Lại có (đường cao của ). Vì , , cắt nhau tại , suy ra .

c) Theo câu b) . Vì và nên , suy ra . Mặt khác mà nên . Vì , với cắt nhau tại , suy ra , do đó (vì ). Vậy vuông tại .
Chọn khẳng định đúng?
Đáp án đúng: Xem chi tiết trong đề
Cho hình tứ diện biết , vuông tại C (tham khảo hình vẽ bên dưới). Khẳng định nào sau đây là sai?
Hình từ đề gốc
Đáp án đúng: D
(AI giải đề cho tôi)
Vì tam giác BCD vuông tại C nên (A đúng). Vì nên (B đúng). Từ và với , suy ra , do đó (C đúng). Nếu thì , kéo theo , mâu thuẫn vì tam giác BCD vuông tại C nên không vuông góc . Vậy khẳng định sai là D.
Bài 2 (1 điểm). Cho hình chóp có đáy là hình vuông, với là trung điểm đoạn , .

a) Chứng minh: .

b) Gọi là trung điểm đoạn . Chứng minh: .
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
Bài 2:

a) Vì nên . Đáy là hình vuông nên . Vì vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau và cùng nằm trong mặt phẳng , suy ra .

b) Từ suy ra , tức (vì thuộc ).

Gọi là trung điểm . Khi đó là đoạn nối trung điểm của hình vuông, nên và . Mặt khác nên . Vì vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau và trong mặt phẳng , suy ra , do đó .

Ta chứng minh bằng phương pháp toạ độ: Đặt , , , , , với , . Khi đó .

Ta có (vì nằm trong mặt đáy) và .

Tích vô hướng: .

Vậy , tức là . (đpcm)

Nhận xét: Kết quả đúng với mọi chiều cao , không cần thêm dữ kiện nào.
Hình chóp có đáy là hình thoi tâm , (tham khảo hình vẽ bên dưới). Khẳng định nào sau đây là sai?
Hình từ đề gốc
Đáp án đúng: B
(AI giải đề cho tôi)
Vì là hình thoi nên tại . Do nên và .
- và với cắt nhau trong : đúng (A đúng).
- và với cắt nhau trong : đúng (C đúng).
- Từ suy ra : đúng (D đúng).
- Xét : hình chiếu của lên là (đường chéo), mà không vuông góc với (trong hình thoi, chỉ vuông góc với khi hình thoi là hình vuông, không phải trường hợp tổng quát) không vuông góc với nói chung. Vậy khẳng định B là sai.
Cho hình chóp có đáy là hình vuông và vuông góc với mặt đáy. Mệnh đề nào sau đây là đúng?
Đáp án đúng: A
(AI giải đề cho tôi)
Vì là hình vuông nên . Mà nên . Từ đó , suy ra (vì ). Vậy mệnh đề đúng là A. Các mệnh đề B, C, D sai: không vuông góc với (chiếu xuống đáy, nhưng tam giác cân tại nên không suy ra ); không vuông góc ; không vuông góc vì không vuông góc với .
Cho hai đường thẳng phân biệt và mặt phẳng . Mệnh đề nào sau đây sai?
Đáp án đúng: B
(AI giải đề cho tôi)
Xét từng mệnh đề: A đúng vì nếu và thì vuông góc với mọi đường thẳng trong , suy ra . B sai: từ và chỉ suy ra vuông góc với một đường thẳng song song với , không đủ kết luận ; có thể nằm trong hoặc cắt mà không vuông góc. C đúng: thì vuông góc với mọi đường thẳng nằm trong , mà nên qua một điểm của có đường thẳng song song với và nằm trong , suy ra . D đúng: hai đường thẳng cùng vuông góc với một mặt phẳng thì song song với nhau. Vậy mệnh đề sai là B.
Khẳng định nào sau đây là khẳng định sai?
Đáp án đúng: D
(AI giải đề cho tôi)
Xét từng khẳng định: A đúng vì nếu thì vuông góc với mọi đường thẳng nằm trong , do đó . B đúng, đây chính là định lý về điều kiện để đường thẳng vuông góc với mặt phẳng (hai đường thẳng cắt nhau). C đúng vì nếu thì vuông góc với mọi đường thẳng nằm trong , nói riêng vuông góc với hai đường thẳng nằm trong . D sai vì để kết luận thì phải vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau nằm trong ; nếu hai đường thẳng đó song song nhau thì không thể kết luận . Vậy khẳng định sai là D.
Cho hình chóp có , tam giác vuông tại , là hình chiếu của trên (tham khảo hình vẽ). Trong các khẳng định sau khẳng định nào sai?
Hình từ đề gốc
Đáp án đúng: A
(AI giải đề cho tôi)
Vì (tam giác vuông tại ) và (vì ) nên → C đúng. Từ đó (vì ), kết hợp (giả thiết) suy ra → B đúng. Suy ra → D đúng. Khẳng định A sai vì không vuông góc với (góc không phải góc vuông), nên không thể có .
Cho hình chóp có , là hình chữ nhật Hình từ đề gốc (tham khảo hình vẽ). Trong các khẳng định sau khẳng định nào sai?
Đáp án đúng: C
(AI giải đề cho tôi)
Vì nên và , . ABCD là hình chữ nhật nên , .

- A đúng: .
- B đúng: và , mà cắt tại thuộc , suy ra .
- C sai: . Trong , ta chỉ có ; còn không vuông góc với (tam giác vuông tại nên góc ). Do đó không vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau trong , tức không vuông góc với .
- D đúng: và , mà cắt tại thuộc , suy ra .

Vậy khẳng định sai là .
Cho tứ diện có đôi một vuông góc với nhau. Gọi là đường cao của tam giác và là đường cao của tam giác . Khi đó:
a)
b)
c)
Các cạnh đối nhau trong tứ diện thì vuông góc với nhau
d)
không vuông góc với mặt phẳng
Đáp án đúng: a:Đ,b:Đ,c:Đ,d:S
(AI giải đề cho tôi)
Vì OA, OB, OC đôi một vuông góc nên: a) OA vuông OB và OC nên OA⊥(OBC) — đúng. b) OB vuông OA và OC nên OB⊥(OAC) — đúng. c) OA⊥OB, OA⊥OC nên OA⊥(OBC) suy ra OA⊥BC; tương tự OB⊥(OAC) suy ra OB⊥AC, OC⊥(OAB) suy ra OC⊥AB. Vậy các cặp cạnh đối OA–BC, OB–AC, OC–AB đều vuông góc — đúng. d) OK là đường cao tam giác OBC nên OK⊥BC; OA⊥(OBC) nên OA⊥BC, do đó BC⊥(OAK) suy ra BC⊥OH. Mặt khác OH⊥AK (đường cao tam giác OAK). AK và BC cùng nằm trong (ABC) và cắt nhau tại K, nên OH⊥(ABC). Do đó khẳng định 'OH không vuông góc với (ABC)' là sai.
a) (AI giải đề cho tôi)
OA⊥OB và OA⊥OC nên OA⊥(OBC).
b) (AI giải đề cho tôi)
OB⊥OA và OB⊥OC nên OB⊥(OAC).
c) (AI giải đề cho tôi)
OA⊥(OBC)⇒OA⊥BC; OB⊥(OAC)⇒OB⊥AC; OC⊥(OAB)⇒OC⊥AB. Các cạnh đối vuông góc nhau.
d) (AI giải đề cho tôi)
BC⊥OK và BC⊥OA nên BC⊥(OAK)⇒BC⊥OH; kết hợp OH⊥AK (AK, BC cắt nhau tại K trong (ABC)) suy ra OH⊥(ABC). Vậy OH có vuông góc với (ABC), khẳng định sai.
Cho hình chóp , đáy là hình vuông cạnh tâm , , . là các đường cao của tam giác và ;

a) Chứng minh rằng các mặt bên của chóp là các tam giác vuông. Tính tổng diện tích các tam giác đó.

b) Gọi là trung điểm của . Chứng minh rằng .

c) Chứng minh: .

d) Chứng minh:

e)
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
Bài 6: Chóp S.ABCD, đáy hình vuông cạnh a tâm O, SA⊥(ABCD), SA=a√6.

a) Vì SA⊥(ABCD) nên SA⊥AB và SA⊥AD ⇒ ΔSAB vuông tại A, ΔSAD vuông tại A. Vì AB⊥AD và AB⊥SA ⇒ AB⊥(SAD) ⇒ AB⊥SD, kết hợp BC∥AD ⇒ BC⊥(SAD)... chính xác hơn: CD⊥AD và CD⊥SA ⇒ CD⊥(SAD) ⇒ CD⊥SD ⇒ ΔSCD vuông tại D; tương tự BC⊥(SAB) ⇒ BC⊥SB ⇒ ΔSBC vuông tại B.
Tính toán: SB=SD=√(SA²+a²)=√(6a²+a²)=a√7; SC=√(SB²+BC²)=√(7a²+a²)=2a√2.
Diện tích: S_{SAB}=S_{SAD}=½·a·a√6=(a²√6)/2; S_{SBC}=S_{SCD}=½·a·a√7=(a²√7)/2.
Tổng diện tích các mặt bên = a²(√6+√7).

b) P là trung điểm SC. ΔSAC vuông tại A (SA⊥AC) nên PA=PS=PC; ΔSCD vuông tại D nên PD=PS=PC. Suy ra PA=PD ⇒ ΔPAD cân tại P, mà O là trung điểm AD ⇒ PO⊥AD. Cũng có PA=PC ⇒ ΔPAC cân tại P, O là trung điểm AC ⇒ PO⊥AC. PO⊥AD, PO⊥AC với AC, AD cắt nhau trong (ABCD) ⇒ OP⊥(ABCD). (đpcm)

c) • BD⊥(SAC): AC⊥BD (hai đường chéo hình vuông) và SA⊥BD (SA⊥đáy) ⇒ BD⊥(SAC).
• MN⊥(SAC): Trong (SAB) có AM⊥SB; lại AD⊥(SAB) ⇒ AD⊥AM ⇒ AM⊥(SBD) ⇒ AM⊥BD. Tương tự AN⊥(SBD) ⇒ AN⊥BD. Suy ra BD⊥(AMN), mà MN⊂(AMN) ⇒ BD⊥MN. Mặt khác AC⊥(SBD) (do AC⊥BD, AC⊥SA) ⇒ AC⊥MN. MN vuông góc với SA (vì SA⊥AM, SA⊥AN ⇒ SA⊥(AMN)) và MN⊥AC, hai đường SA, AC cắt nhau trong (SAC) ⇒ MN⊥(SAC). (đpcm)

d) • AN⊥(SCD): AN⊥SD (AN là đường cao ΔSAD) và CD⊥(SAD) ⇒ CD⊥AN; SD, CD cắt nhau trong (SCD) ⇒ AN⊥(SCD).
• AM⊥SC: AM⊥SB và BC⊥(SAB) ⇒ BC⊥AM; SB, BC cắt nhau trong (SBC) ⇒ AM⊥(SBC) ⇒ AM⊥SC. (đpcm)

e) Từ d): SC⊥AM và SC⊥AN, với AM, AN cắt nhau trong (AMN) ⇒ SC⊥(AMN). (đpcm)

Kiểm tra: SB=SD=a√7, SC=2a√2, tổng diện tích mặt bên a²(√6+√7) — tất cả đều nhất quán.
Cho hình chóp , đáy là một hình thang vuông có là đáy nhỏ và góc , .

a) Chứng minh tam giác là các tam giác vuông.

b) Kẻ , chứng minh .

c) Kẻ , chứng minh .
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
Bài 7: Đáy là hình thang vuông, là đáy nhỏ nên , (do đó ), và .

a) Tam giác vuông tại :
- (giả thiết ).
- .
- Suy ra , mà nên . Vậy tam giác vuông tại .

Tam giác vuông tại :
- (hình thang vuông) và .
- vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau và trong mặt phẳng , suy ra , mà nên . Vậy tam giác vuông tại .

b) Ta có:
- (chứng minh trên) nên (vì , nằm trên ).
- Giả thiết .
- vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau và trong mặt phẳng , suy ra .

c) Ta có:
- (chứng minh trên) mà nên .
- Giả thiết .
- vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau và trong mặt phẳng , suy ra .

Lưu ý: tam giác vuông tại (không phải tại ), vì .
Cho hình chóp có đáy là hình chữ nhật, cạnh vuông góc với mặt phẳng đáy, .

a) Chứng minh .

b) Chứng minh là tam giác vuông.

c) Xác định và tính góc giữa và .

d) Gọi là trung điểm của cạnh CD. Chứng minh .
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
Bài 8: Hình chóp S.ABCD, đáy ABCD là hình chữ nhật, SA ⊥ (ABCD), AB = a√2, SA = a√3, BC = a (nên AD = BC = a).

a) Vì ABCD là hình chữ nhật nên CD ⊥ AD. Vì SA ⊥ (ABCD) nên SA ⊥ CD. CD vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau AD và SA thuộc mặt phẳng (SAD), do đó CD ⊥ (SAD).

b) Vì SA ⊥ (ABCD) nên SA ⊥ BC. Vì ABCD là hình chữ nhật nên BC ⊥ AB, mà BC ⊥ SA nên BC ⊥ (SAB), suy ra BC ⊥ SB. Vậy tam giác SBC vuông tại B.

c) Vì AB ∥ CD nên góc giữa SC và AB bằng góc giữa SC và CD, tức là góc SCD (tam giác SCD vuông tại D vì CD ⊥ (SAD) nên CD ⊥ SD).
Tính: AC² = AB² + BC² = 2a² + a² = 3a²; SC² = SA² + AC² = 3a² + 3a² = 6a² ⇒ SC = a√6. CD = AB = a√2.
Trong tam giác SCD vuông tại D: cos(SCD) = CD/SC = (a√2)/(a√6) = 1/√3 = √3/3.
Vậy góc giữa SC và AB bằng arccos(√3/3) ≈ 54°44′.

d) E là trung điểm CD. Ta có AE·BD với hệ tọa độ A(0;0;0), B(a√2;0;0), C(a√2;a;0), D(0;a;0), S(0;0;a√3), E(a√2/2; a; 0): AE = (a√2/2; a; 0), BD = (−a√2; a; 0), AE·BD = −a² + a² = 0 nên AE ⊥ BD.
Mặt khác SA ⊥ (ABCD) nên SA ⊥ BD. BD vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau SA và AE trong mặt phẳng (SAE), do đó BD ⊥ (SAE). Mà SE ⊂ (SAE), vậy BD ⊥ SE. Đpcm.
Cho hình chóp có đáy là hình thoi tâm . Biết . Khẳng định nào sau đây đúng?
Đáp án đúng: A
(AI giải đề cho tôi)
Vì nên tam giác cân tại với là trung điểm , do đó . Tương tự, tam giác cân tại với là trung điểm nên . Vì vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau và trong mặt phẳng , suy ra . Các khẳng định B, C, D chỉ đúng khi hình thoi có thêm điều kiện đặc biệt (ví dụ hình vuông), không suy ra từ giả thiết đã cho. Vậy đáp án đúng là A.
Cho hình chóp có và đáy là tam giác đều.
a)
Ta có .
b)
Ta có .
c)
Góc giữa hai mặt phẳng và là .
d)
Chiều cao của hình chóp là độ dài đoạn SG với G là trọng tâm của tam giác .
Đáp án đúng: a:Đ,b:Đ,c:S,d:S
(AI giải đề cho tôi)
a) Đúng: vì SA ⊥ (ABC) nên SA vuông với mọi đường thẳng trong (ABC), do đó SA ⊥ BC.
b) Đúng: mặt phẳng (SAB) chứa đường thẳng SA với SA ⊥ (ABC), nên (SAB) ⊥ (ABC).
c) Sai: vì ABC đều nên BC ⊥ AO (đường trung tuyến) và BC ⊥ SA, suy ra BC ⊥ (SAC). Khi đó (SBC) ⊥ (SAC), góc giữa hai mặt phẳng bằng 90°, không phải góc ACB (bằng 60°).
d) Sai: chiều cao của hình chóp là đoạn SA (vì SA ⊥ (ABC)), không phải SG với G là trọng tâm tam giác ABC.
a) (AI giải đề cho tôi)
SA ⊥ (ABC) nên SA ⊥ BC (BC nằm trong (ABC)).
b) (AI giải đề cho tôi)
(SAB) chứa SA ⊥ (ABC) nên (SAB) ⊥ (ABC).
c) (AI giải đề cho tôi)
BC ⊥ SA và BC ⊥ AO (tam giác đều) nên BC ⊥ (SAC), suy ra (SBC) ⊥ (SAC); góc giữa hai mặt phẳng bằng 90°, không phải góc ACB.
d) (AI giải đề cho tôi)
Chiều cao của hình chóp là SA, không phải SG.
Cho hình chóp S.ABCD đáy hình vuông tâm O, có .
Chứng minh ; Chứng minh
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
Vì đáy là hình vuông nên . Vì nên . Do đó . Về phần hai: vì là hình vuông nên hai đường chéo ; lại có nên . Suy ra , mà nên .

Đề thi có nhiều câu hỏi chuyên đề Đường vuông góc mặt

Luyện tập trong bối cảnh đề thi thật hoặc tải bản in PDF chuẩn A4 kèm lời giải.

Kho đề thi →

Các chuyên đề Toán học liên quan

Xem tất cả chuyên đề →