Chào mừng bạn • Luyện thi trắc nghiệm trực tuyến
Toán học • Lớp 11Hình học338 câu hỏi có lời giải
Tất cả chuyên đề →

Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Góc nhị diện (Toán học Lớp 11)

Tuyển tập 338 câu hỏi thuộc chuyên đề Góc nhị diện (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:góc phẳng nhị diệngiao tuyến hai mặt
Cho hình chóp có đáy là hình thoi tâm , . Gọi là góc phẳng nhị diện .
Đáp án đúng: C
(AI giải đề cho tôi)
Hình thoi có tại , nên . Vì nên . Suy ra , do đó . Trong mặt phẳng , ta có và tại , nên góc phẳng nhị diện là góc giữa hai tia và , tức . Vậy chọn đáp án C, trùng với đáp án nguồn (đề 101, Câu 12: C).
Cho lăng trụ đều có cạnh bên bằng cạnh đáy.
a)
Mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng .
b)
Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng bằng .
c)
Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng bằng .
d)
Gọi là số đo của góc nhị diện , ta có .
Đáp án đúng: a:Đ,b:Đ,c:Đ,d:Đ
(AI giải đề cho tôi)
Gọi cạnh đáy = cạnh bên = a. a) Đúng: lăng trụ đều có AA' ⊥ (ABC), mà AA' ⊂ (A'AB) nên (ABC) ⊥ (A'AB). b) Đúng: BB' ⊥ (ABC) nên góc giữa BB' và (ABC) bằng 90°. c) Đúng: hình chiếu của B'C lên (ABC) là BC, góc cần tìm là góc B'CB của tam giác vuông B'BC với tan∠B'CB = B'B/BC = a/a = 1, suy ra góc bằng 45°. d) Đúng: góc nhị diện [A, B'C', A'] có cạnh B'C'. Trong mặt phẳng (A'B'C') (tam giác đều), kẻ A'M ⊥ B'C' (M là trung điểm B'C', A'M = a√3/2). Trong mặt phẳng (AB'C'), kẻ AN ⊥ B'C'; vì tam giác AB'C' cân tại A (AB' = AC' = a√2, B'C' = a) nên N là trung điểm B'C', tức N ≡ M, và AM = √(AB'^2 − (a/2)^2) = √(2a² − a²/4) = (a√7)/2. Góc nhị diện α = ∠A'MA với tam giác vuông A'MA (A'M ⊥ B'C' nên A'M ⊥ MN nằm trong B'C'... chính xác hơn A'M ⊥ MM' và tam giác A'MA vuông tại M vì A'M ⊥ B'C' và MN ⊂ B'C'). Ta có cos α = A'M/AM = (a√3/2)/((a√7)/2) = √(3/7), suy ra sin α = 2/√7 và tan α = (2/√7)/(√3/√7) = 2/√3. Vậy cả bốn ý a), b), c), d) đều đúng, khớp với đáp án nguồn (Đ Đ Đ Đ).
a) (AI giải đề cho tôi)
Lăng trụ đều có AA' ⊥ (ABC) và AA' ⊂ (A'AB), nên (ABC) ⊥ (A'AB).
b) (AI giải đề cho tôi)
BB' ⊥ (ABC) nên góc giữa BB' và (ABC) bằng 90°.
c) (AI giải đề cho tôi)
Hình chiếu của B'C lên (ABC) là BC; tan∠B'CB = B'B/BC = 1 nên góc bằng 45°.
d) (AI giải đề cho tôi)
Kẻ A'M ⊥ B'C' (M trung điểm B'C'), AM ⊥ B'C' với M ∈ B'C' (tam giác AB'C' cân). cos α = A'M/AM = (a√3/2)/((a√7)/2) = √(3/7) ⇒ tan α = 2/√3.
Cho hình chóp , đáy là hình vuông tâm có độ dài mỗi cạnh bằng 2, vuông góc với mặt đáy và . a) Chứng minh . b) Tính số đo góc nhị diện .
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
a) Đáy ABCD là hình vuông nên . Vì nên . Mà , , , nên .

b) Gọi là tâm hình vuông. Vì nên và . Do đó góc nhị diện là .

Tính: cạnh đáy nên , suy ra . Trong tam giác vuông (vuông tại ):

Vậy số đo góc nhị diện bằng .
Cho hình chóp tam giác đều có là trọng tâm tam giác , cạnh đáy bằng và (tham khảo hình vẽ).

Hình từ đề gốc
a)
Mặt phẳng không vuông góc với mặt phẳng .
b)
Gọi là góc giữa đường thẳng và mặt phẳng . Khi đó, giá trị của bằng .
c)
Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng .
d)
Số đo của góc nhị diện bằng .
Đáp án đúng: a:S,b:S,c:Đ,d:Đ
(AI giải đề cho tôi)
Hình chóp tam giác đều S.ABC, O là trọng tâm đáy nên SO ⊥ (ABC). Cạnh đáy a√3 nên bán kính đường tròn ngoại tiếp OB = OC = OA = (a√3)/√3 = a, SO = a√3/2.
a) Vì SO ⊥ (ABC) và SO ⊂ (SOA) nên (SOA) ⊥ (ABC). Mệnh đề nói 'không vuông góc' → SAI.
b) Góc giữa SB và (ABC) là góc SBO, tan φ = SO/OB = (a√3/2)/a = √3/2 ≠ √3 → SAI.
c) SO ⊥ (ABC) → ĐÚNG.
d) Gọi M là trung điểm BC, tam giác đều ABC có đường cao AM = (a√3)(√3/2) = 3a/2, OM = AM/3 = a/2. Góc nhị diện [S,BC,O] là góc SMO (vì SM ⊥ BC, OM ⊥ BC), tan = SO/OM = (a√3/2)/(a/2) = √3 → góc = 60° → ĐÚNG.
a) (AI giải đề cho tôi)
SO ⊥ (ABC) và SO ⊂ (SOA) nên (SOA) ⊥ (ABC). Mệnh đề khẳng định 'không vuông góc' là sai.
b) (AI giải đề cho tôi)
Góc giữa SB và (ABC) là góc SBO với OB = a, SO = a√3/2, nên tan φ = √3/2 ≠ √3.
c) (AI giải đề cho tôi)
Trong hình chóp tam giác đều, đường nối đỉnh với trọng tâm đáy vuông góc với mặt đáy: SO ⊥ (ABC).
d) (AI giải đề cho tôi)
M trung điểm BC: OM = a/2, SM ⊥ BC, OM ⊥ BC, tan góc SMO = SO/OM = √3 nên góc nhị diện bằng 60°.
(0,5 điểm) Bạn Nam thiết kế một mô hình gồm hai phần (xem hình vẽ):

+ Phần mái mô hình dạng hình chóp có ;

+ Phần thân mô hình dạng hình hộp chữ nhật có , và .

Số đo của góc nhị diện bằng bao nhiêu độ (không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị)?

Hình từ đề gốc
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
Gọi là tâm hình chữ nhật , là trung điểm . Vì nên ; lại nên , suyra với là chân đường cao của hình chóp (do nên nằm trên đường thẳng qua vuông góc với đáy). Vậy góc nhị diện là .

Tọa độ: , nên , . Ta có , nên ; .



Vậy góc nhị diện xấp xỉ .
Cho hình chóp , có đáy là hình thang vuông tại và . Biết . Cạnh bên vuông góc với mặt phẳng đáy và . Gọi là trung điểm của cạnh .

a) Chứng minh

b) Gọi là góc phẳng nhị diện của góc nhị diện . Tính cosin của góc .
Đáp án đúng: Tự luận
Hình từ đề gốc

a) Vì là trung điểm của nên .
Xét tứ giác có: (do ), có và là hình vuông cạnh .
Suy ra: và .
Khi đó, tam giác vuông tại . Suy ra (1).
Ta có (2).
Từ (1) và (2), vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau và nằm trong .
Vậy (đpcm).

b) Vì (cạnh - cạnh - cạnh) nên kẻ .
Trong mặt phẳng , kẻ tại .
Khi đó, góc là góc phẳng nhị diện của góc nhị diện .
Xét tam giác vuông tại (do ):


Tính : Trong tam giác vuông tại :

Tính : Trong hình vuông cạnh :

Xét tam giác , áp dụng định lý cosin:

Vậy .
Cho hình chóp , có đáy là hình thang vuông tại và . Biết . Cạnh bên vuông góc với mặt phẳng đáy và . Gọi là trung điểm của cạnh .

a) Chứng minh .

b) Gọi là góc phẳng nhị diện của góc nhị diện . Tính cosin của góc .
Đáp án đúng: Tự luận
Hình từ đề gốc

Vẽ hình đúng để làm được câu a.

a) Vì là trung điểm của nên .
Xét tứ giác có: (do ), có và là hình vuông cạnh .
Suy ra: và .
Khi đó, tam giác vuông tại . Suy ra (1).
Ta có (2).
Từ (1) và (2), vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau và nằm trong .
Vậy (đpcm).

b) Vì (cạnh - cạnh - cạnh) nên kẻ .
Trong mặt phẳng , kẻ tại .
Khi đó, góc là góc phẳng nhị diện của góc nhị diện .
Xét tam giác vuông tại (do ):


Tính : Trong tam giác vuông tại :

Tính : Trong hình vuông cạnh :

Xét tam giác , áp dụng định lý cosin:

Vậy .
Cho tứ diện có đôi một vuông góc với nhau. Biết rằng
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)
a) Vì AC ⊥ AB và AC ⊥ AD (AB, AC, AD đôi một vuông góc) nên AC ⊥ (ABD). Đúng.
b) Gọi là góc giữa CD và (ABD): hình chiếu của C lên (ABD) là A (vì AC ⊥ (ABD)), nên góc cần tìm là ∠CDA. Trong tam giác CAD vuông tại A: tan∠CDA = AC/AD = a/(a√3) = 1/√3 ⇒ ∠CDA = 30°. Đúng.
c) Trong (ABC), gọi H là trung điểm BC thì AH ⊥ BC (tam giác ABC vuông cân tại A, AH = a/√2). Vì AD ⊥ (ABC) nên DH ⊥ BC, góc nhị diện [A,BC,D] = ∠DHA. tan∠DHA = AD/AH = a√3/(a/√2) = √6 ⇒ ∠DHA = arctan(√6) ≈ 67,79°, không phải 87,79°. Sai.
d) AB ⊥ AC nên AB ⊥ (ABC)?? chính xác: AB ⊥ AC và AB ⊥ AD ⇒ AB vuông góc với cả hai mặt phẳng (ACD)... xét hai mặt (ABC) và (ABD): AB ⊥ AC và AB ⊥ AD, giao tuyến AB, góc giữa hai mặt là góc giữa AC và AD = 90°. Vậy [C,AB,D] = 90°. Đúng.
a) (AI giải đề cho tôi)
AC ⊥ AB và AC ⊥ AD nên AC ⊥ (ABD).
b) (AI giải đề cho tôi)
Hình chiếu của C trên (ABD) là A nên góc bằng ∠CDA = 30° vì tan∠CDA = AC/AD = 1/√3.
c) (AI giải đề cho tôi)
Gọi H trung điểm BC, AH ⊥ BC, DH ⊥ BC, tan∠DHA = AD/AH = √6 ⇒ [A,BC,D] = arctan(√6) ≈ 67,79° ≠ 87,79°.
d) (AI giải đề cho tôi)
AB ⊥ AC và AB ⊥ AD nên góc giữa (ABC) và (ABD) bằng góc giữa AC và AD = 90°.
Cho tứ diện có đôi một vuông góc với nhau. Biết rằng , .
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)
Thiết lập: đôi một vuông góc, , .

a) Vì và nên . → Đúng.

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

c) Gọi là trung điểm . Vì nên ; vì (do ) nên . Suy ra góc nhị diện là . Ta có , . Vậy , nên . → Sai (đề in là nhầm so với giá trị đúng ).

d) Vì và nên góc nhị diện là . → Đúng.
a) (AI giải đề cho tôi)
và nên .
b) (AI giải đề cho tôi)
Hình chiếu của lên là ; nên góc bằng .
c) (AI giải đề cho tôi)
Gọi trung điểm : , ; nên góc , không phải .
d) (AI giải đề cho tôi)
, nên .
Cho hình chóp tứ giác đều . Phát biểu nào sau đây đúng?
Đáp án đúng: B
(AI giải đề cho tôi)
Trong hình chóp tứ giác đều S.ABCD, gọi O là giao điểm của AC và BD. Xét nhị diện [S, AC, B] có cạnh là AC: SO ⊥ AC (vì tam giác SAC cân tại S, O là trung điểm AC) và BO ⊥ AC (vì ABCD hình vuông, BD ⊥ AC). Do đó góc phẳng nhị diện [S, AC, B] là SOB → B đúng. Các phương án khác sai: [D, SA, B] có cạnh SA, góc phẳng phải có đỉnh trên SA (không phải S); [S, AB, C] có cạnh AB, góc phẳng không phải SBC (đỉnh B thuộc AB nhưng BC không vuông góc với AB trong mặt phẳng (SBC)); [D, SA, C] có cạnh SA, DAC không phải góc phẳng vì đỉnh A thuộc SA nhưng AD, AC không vuông góc với SA.
Cho hình chóp tứ giác có đáy là hình vuông cạnh bằng 2. Biết rằng vuông góc với mặt phẳng và (tham khảo hình vẽ). Góc phẳng nhị diện có số đo bằng bao nhiêu độ?

[Hình cần kiểm tra lại: p4_f3]
Đáp án đúng: 120
Trả lời: 120

Gọi là tâm hình vuông .

Hình từ đề gốc

Ta có .

Suy ra .

Trong vuông tại ta có , .

Khi đó .

Vậy .
Cho hình hộp chữ nhật có đáy là hình vuông cạnh bằng , . Số đo của góc giữa mặt phẳng và mặt phẳng bằng bao nhiêu độ? (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
Đáp án đúng: 71
(AI giải đề cho tôi)
Đặt hệ tọa độ , , , , , . Mặt phẳng có các vectơ , , nên vectơ pháp tuyến . Mặt phẳng có pháp tuyến . Khi đó , suy ra .
Cho hình hộp chữ nhật . Góc giữa hai mặt phẳng và bằng Hình từ đề gốc
Đáp án đúng: C
(AI giải đề cho tôi)
Trong hình hộp chữ nhật , ta có (cạnh bên vuông góc với đáy). Mặt phẳng chứa đường thẳng , và , nên theo định lý về mặt phẳng vuông góc, . Vậy góc giữa hai mặt phẳng và bằng . Chọn đáp án C.
(1,0 điểm) Cho tứ diện có tất cả các cạnh đều bằng 2 và là số đo góc nhị diện . Giá trị của bằng bao nhiêu?
Đáp án đúng: \frac{1}{3}
(AI giải đề cho tôi)
Tứ diện đều cạnh 2. Gọi là trung điểm , khi đó , (vì tam giác , cân tại , ). Suy ra góc nhị diện là góc . Tam giác đều cạnh 2 nên . Trong tam giác cân tại với , đường cao từ xuống có độ dài . Do đó . Vậy .
Cho hình chóp có cạnh bên vuông góc với mặt phẳng ; đáy là hình thoi có (tham khảo hình vẽ). Số đo của góc phẳng nhị diện bằng

Hình từ đề gốc
Đáp án đúng: C
(AI giải đề cho tôi)
Vì nên và . Hai mặt phẳng và cùng chứa , do đó góc phẳng nhị diện chính là góc giữa và , tức .

Đáy là hình thoi có . Xét tam giác : vì là hình thoi nên , do đó , tam giác đều, suy ra . Vì là phân giác góc của hình thoi nên (tương đương ).

Vậy số đo góc phẳng nhị diện , chọn đáp án C. Kết quả này trùng với đáp án nguồn.
Kim tự tháp bằng kính tại bảo tàng Louvre ở Paris có dạng hình chóp tứ giác đều với chiều cao là 21 m và cạnh đáy dài 34 m. Góc nhị diện tạo bởi hai mặt bên có chung một cạnh của kim tự tháp có số đo bằng bao nhiêu độ (làm tròn đến hàng đơn vị)?

Hình từ đề gốc
Đáp án đúng: Tự luận
(AI giải đề cho tôi)
Gọi hình chóp đều là với , là chiều cao. Nửa đường chéo đáy , nên cạnh bên m. Bán kính đường tròn nội tiếp đáy (khoảng cách từ đến ) là , nên khoảng cách từ đến là m. Gọi là hình chiếu của trên (cũng là hình chiếu của trên do tính đối xứng). Diện tích tam giác bằng , nên , suy ra . Góc nhị diện hai mặt bên dọc theo cạnh là với , do đó . Vậy , làm tròn đến hàng đơn vị là .
Cho hình chóp có đáy là hình chữ nhật tâm , . Có ; . Gọi là hình chiếu của lên . Số đo góc phẳng nhị diện bằng
Đáp án đúng: D
(AI giải đề cho tôi)
Vì nên . Trong đáy, ( là hình chiếu của lên ) nên , suy ra và . Góc phẳng nhị diện là .

Tính: ; .

.

Vậy , chọn đáp án D.
Cho hình chóp có đáy là hình vuông cạnh bằng , . Góc giữa đường thẳng và mặt phẳng bằng . Gọi là hình chiếu vuông góc của trên đường thẳng (tham khảo hình vẽ bên dưới).

Hình từ đề gốc
a)
Tam giác vuông tại .
b)
Độ dài đoạn .
c)
Gọi là số đo của góc nhị diện , khi đó .
d)
.
Đáp án đúng: a:Đ,b:Đ,c:S,d:Đ
(AI giải đề cho tôi)
Ta có , nên góc giữa và là . Suy ra .

a) Vì nên tam giác vuông tại : ĐÚNG.

b) : ĐÚNG.

c) Tính góc nhị diện : Chọn hệ trục , , , , . Độ dài . Khoảng cách từ đến đường thẳng : . Do đối xứng qua mặt phẳng , . Vì và nên góc nhị diện : : SAI.

d) (K là hình chiếu của B) và do tính đối xứng qua , . Suy ra : ĐÚNG.

Kết quả khớp với đáp án mã đề 1103: a) Đúng, b) Đúng, c) Sai, d) Đúng.
a) (AI giải đề cho tôi)
Vì nên , do đó tam giác vuông tại .
b) (AI giải đề cho tôi)
, góc giữa và là , nên .
c) (AI giải đề cho tôi)
Vì , góc nhị diện là với , . Suy ra .
d) (AI giải đề cho tôi)
theo định nghĩa K, và do đối xứng qua mặt phẳng , . Vậy .
Cho hình chóp có đáy là tam giác vuông tại , (tham khảo hình vẽ bên dưới). Một góc phẳng nhị diện của góc nhị diện là:

Hình từ đề gốc
Đáp án đúng: A
(AI giải đề cho tôi)
Nhị diện có cạnh là . Vì nên . Mặt khác tam giác vuông tại nên . Như vậy (vì vuông với hai đường thẳng cắt nhau trong mặt phẳng ). Suy ra và , do đó góc giữa và chính là góc phẳng của nhị diện , tức là . Vậy đáp án A, trùng với đáp án nguồn (mã đề 1103, câu 4: A).
Cho hình lăng trụ đứng có đáy là tam giác vuông cân tại , và . Góc giữa hai mặt phẳng và bằng
Đáp án đúng: A
(AI giải đề cho tôi)
Gọi là trung điểm . Tam giác vuông cân tại nên với . Lăng trụ đứng nên , do đó (theo định lý ba đường vuông góc). Góc giữa và là . Trong tam giác vuông : , suy ra góc bằng .

Đề thi có nhiều câu hỏi chuyên đề Góc nhị diện

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 →