Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Quan hệ liên thuộc (Toán học Lớp 11)
Tuyển tập 859 câu hỏi thuộc chuyên đề Quan hệ liên thuộc (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:giao tuyếngiao điểmthiết diện chóp/lăng trụ
(AI giải đề cho tôi) Vì I là trung điểm AC, J là trung điểm AD nên IJ là đường trung bình của tam giác ACD, do đó IJ∥CD. Mà CD⊂(BCD) và IJ⊂(GIJ), IJ⊂(BCD), nên giao tuyến của (GIJ) và (BCD) là đường thẳng qua G và song song với CD (vì G là điểm chung của hai mặt phẳng). Vậy chọn C.
(AI giải đề cho tôi) Vì ABCD là hình bình hành nên MN (với M, N là trung điểm của AD, BC) đi qua tâm O của hình bình hành, tức giao điểm hai đường chéo AC và BD. Khi đó O∈MN⊂(SMN) và O∈AC⊂(SAC). Hai mặt phẳng (SMN) và (SAC) đều chứa điểm S và điểm O, nên giao tuyến của chúng là đường thẳng SO. Vậy đáp án B.
Câu IV: (7,0 điểm). Cho hình chóp S.ABCD, có đáy là hình bình hành. G là trọng tâm của tam giác SAC. Gọi I là điểm nằm trong tam giác SAB. 1. Xác định giao điểm E của đường thẳng IG với mặt phẳng (SCD) 2. Trên đoạn AC lấy điểm F (F khác A và C). Gọi (α) là mặt phẳng qua F và song song với hai đường SC, BD. Xác định giao tuyến (nếu có) của (α) với các mặt của hình chóp S.ABCD 3. Gọi M là điểm thay đổi trên cạnh SB (M khác S và B). Đường thẳng MG cắt SD tại N. Chứng minh rằng giá trị biểu thức T=SMSB+SNSD không phụ thuộc vào vị trí của điểm M
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang với AB//CD, AB=2CD. Gọi M và P theo thứ tự là các điểm nằm trên các cạnh AD và SC sao cho MDMA=PCPS=x. Mặt phẳng (α) chứa MP và song song với SA, cắt các cạnh SD và BC lần lượt tại N và Q. Tim x sao cho diện tích tứ giác MNPQ bằng 33762025 lần diện tích tam giác SAB (kết quả làm tròn đến hàng phần trăm)
(AI giải đề cho tôi) Đặt hệ toạ độ affine gốc A, b=AB, d=AD, s=AS. Vì AB∥CD, AB=2CD nên AC=d+21b.
Từ MDMA=PCPS=x (với x>0): M=1+xxd, P=1+xs+xd+2xb, suy ra MP=1+xs+2xb (không có thành phần theo d).
Mặt phẳng (α) qua M,P song song SA: các điểm M+λMP+μs.
- N∈SD: N=(1−t)s+td. So sánh hệ số theo b (buộc λ=0) cho t=1+xx, tức SDSN=1+xx và MN=1+xs∥SA (đúng điều kiện (α)∥SA).
- Q∈BC: Q=vd+(1−2v)b. So sánh hệ số theo d: v=1+xx, tức BCBQ=1+xx; hệ số theo b cho λ=xx+2 (luôn giải được với x>0), μ tương ứng luôn tồn tại. Vậy NQ=1+x2x+2b−s.
Diện tích tứ giác MNPQ (hai đường chéo MP, NQ): SMNPQ=21MP×NQ. MP×NQ=(1+x)21(s+2xb)×(2x+2b−s). Khai triển: s×(−s)=0; s×2x+2b=2x+2(s×b); 2xb×2x+2b=0; và 2xb×(−s)=−2x(b×s)=+2x(s×b). Tổng hệ số: 2x+2+2x=x+1, nên MP×NQ=(1+x)2x+1(s×b)=1+xs×b.
Vì SSAB=21∣s×b∣ nên SSABSMNPQ=1+x1.
Kiểm tra với x=1 bằng toạ độ cụ thể A=(0,0,0), B=(2,0,0), D=(0,1,0), C=(1,1,0), S=(0,0,1): M=(0,0.5,0), N=(0,0.5,0.5), P=(0.5,0.5,0.5), Q=(1.5,0.5,0) (trung điểm BC). Khi đó SMNPQ=21∣MP×NQ∣=0.5 và SSAB=1, tỉ số =21=1+11 — xác nhận công thức 1+x1.
Giải 1+x1=33762025⇒1+x=20253376⇒x=20251351≈0,6672.
Với x≈0,67>0 thì SDSN=BCBQ=1+xx≈0,40∈(0;1), nên N∈SD, Q∈BC — điều kiện hình học thỏa mãn.
(AI giải đề cho tôi) a) Đúng: S thuộc cả (SAC) và (SBD); O là giao điểm của AC và BD nên O thuộc cả hai mặt phẳng. Vậy giao tuyến là SO.
b) Sai: Trong tam giác SAC, O là trung điểm AC và M là trung điểm SC nên OM // SA. Vì SA cắt (SCD) tại S (SA không song song (SCD)) nên OM không song song (SCD); thực tế OM cắt mặt phẳng (SCD).
c) Đúng: AB // CD (đáy hình bình hành), AB ⊂ (ABM), CD ⊂ (SCD), M ∈ (ABM) ∩ (SCD). Giao tuyến d qua M, song song với AB (đồng thời song song CD).
d) Đúng: AM và SO cùng nằm trong mặt phẳng (SAC). Gọi N = AM ∩ SO. Trong tam giác SAC, đường trung tuyến AM và đường trung tuyến SO cắt nhau tại trọng tâm G của tam giác SAC. Vì G ∈ SO ⊂ (SBD) và G ∈ AM nên N = G là trọng tâm tam giác SAC.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi I,K lần lượt là trung điểm các cạnh BC và CD, M là điểm trên cạnh SB sao cho SBSM=41. Gọi H là giao điểm của MD và mặt phẳng (SIK). Tính tỉ số MHMD.
(AI giải đề cho tôi) Chọn hệ trục afin với gốc A, đặt AB=b,AD=d,AS=s. Mỗi điểm P viết dưới dạng P=xb+yd+zs.
- I trung điểm BC: I=b+21d, tức (1,21,0). - K trung điểm CD: K=21b+d, tức (21,1,0). - S=(0,0,1), D=(0,1,0).
Mặt phẳng (SIK): giao tuyến của (SIK) với mặt đáy (ABCD) là đường thẳng IK, có phương trình x+y=23 (vì I: 1+21=23, K: 21+1=23). Do đó mặt phẳng (SIK) có dạng x+y+23z=23 (kiểm tra S: 0+0+23=23 đúng).
M trên SB với SBSM=41: M=41b+43s, tức (41,0,43).
H nằm trên đường thẳng MD: viết H=M+t(D−M) với tọa độ (41−t,t,43(1−t)). Thay vào phương trình mặt phẳng: 41−t+t+23⋅43(1−t)=23. Nhân 8: 2(1−t)+8t+9(1−t)=12⇒11−3t=12⇒t=−31.
Vậy H=M−31(D−M), tức H nằm ngoài đoạn MD về phía M và MH=31MD. Suy ra MHMD=3.
(AI giải đề cho tôi) Xét bốn hình: hình 1 (lịch để bàn) có dạng lăng trụ tam giác; hình 2 (đèn lồng) có dạng lăng trụ lục giác; hình 3 (khối Rubik) có dạng lăng trụ đứng (hình hộp); hình 4 (lon sữa) có dạng hình trụ tròn (hai đáy là hình tròn, mặt bên là mặt trụ xoay), không phải lăng trụ vì lăng trụ phải có hai đáy là hai đa giác bằng nhau và các mặt bên là hình bình hành. Vậy hình không là hình lăng trụ là hình 4, tương ứng phương án B.
Một cái bánh chưng có dạng là một hình hộp chữ nhật. Nếu dùng dao để cắt bánh theo hai đường chéo của mặt trên cái bánh thì sẽ chia bánh thành các phần có hình dạng là
(AI giải đề cho tôi) Bánh chưng có dạng hình hộp chữ nhật. Cắt theo hai đường chéo của mặt trên nghĩa là thực hiện hai mặt cắt phẳng thẳng đứng, mỗi mặt cắt chứa một đường chéo của mặt trên và vuông góc với mặt đáy. Hai mặt cắt này giao nhau tại đường thẳng đi qua tâm hình hộp và chia hình hộp thành 4 phần bằng nhau. Mỗi phần có mặt đáy là một tam giác (một phần tư hình vuông mặt trên chia bởi hai đường chéo) và các mặt bên là hình chữ nhật, tức mỗi phần là một lăng trụ đứng tam giác. Vậy đáp án là A.
(AI giải đề cho tôi) Xét 4 hình: hình 1 là tứ diện ABCD (hình chóp tam giác), hình 2 là hình chóp S.ABCD, hình 3 là hình hộp (không phải hình chóp), hình 4 là hình nón (không phải hình chóp). Vậy có 2 hình chóp, chọn đáp án D.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang, biết đáy lớn AD=6, đáy nhỏ BC=3. Gọi E,F lần lượt lấy trên SA và SD sao cho SE=y.SA, SF=y.SD. K là giao điểm của các đường thẳng AB và CD. M là giao điểm của đường thẳng SB và mặt phẳng (CDE), đường thẳng SC cắt mặt phẳng (EFM) tại N. Tìm y để tỉ số diện tích của hai tam giác KMN và KEF là 94.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang, biết đáy lớn AD=4 đáy nhỏ BC=2. Gọi E,F lần lượt lấy trên SA và SD sao cho SE=x.SA, SF=x.SD. K là giao điểm của các đường thẳng AB và CD. M là giao điểm của đường thẳng SB và mặt phẳng (CDE), đường thẳng SC cắt mặt phẳng (EFM) tại N. Tìm x để tỉ số diện tích của hai tam giác KMN và KEF là 94
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành tâm O, M là một điểm thuộc đoạn SA sao cho 2MA=SM, điểm N là điểm thuộc tia đối của tia OS sao cho 3ON=SO, G là trọng tâm tam giác SCD. Gọi K=SD∩(GMN). Tính tỉ số KDSK (làm tròn kết quả đến hàng phần mười).
(AI giải đề cho tôi) Chọn hệ vectơ gốc A: AB=b, AD=d, AS=s. Vì ABCD là hình bình hành tâm O nên AO=2b+d, AC=b+d.
- 2MA=SM nên AM=31s. - N thuộc tia đối của tia OS với 3ON=SO nên ON=−31OS, do đó AN=32(b+d)−s. - G là trọng tâm tam giác SCD nên AG=3s+b+2d.
Vì K∈SD, đặt AK=(1−t)s+td, khi đó KDSK=1−tt.
Vì K∈(GMN) nên tồn tại α,β,γ với α+β+γ=1 sao cho AK=αAG+βAM+γAN. So sánh hệ số: - Theo b: α+2γ=0. - Theo d: 2α+2γ=3t. - Theo s: α+β−γ=3(1−t).
Cộng ba phương trình sau khi dùng α+β+γ=1: từ phương trình đầu α=−2γ, suy ra β=1+2γ và −2γ=3t tức t=−32γ. Thay vào phương trình theo s: 1−γ=3(1−t)=3+2γ, suy ra γ=−21, do đó t=31.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành tâm O. Gọi M,N lần lượt là trung điểm của SA và AD. a) Tìm giao tuyến của hai mặt phẳng (SAC) và (SBD). b) Chứng minh rằng: đường thẳng SC song song với mặt phẳng (OMN).
(AI giải đề cho tôi) a) Hai mặt phẳng (SAC) và (SBD) đều chứa điểm S. Trong đáy ABCD là hình bình hành tâm O nên O=AC∩BD. Do đó S và O là hai điểm chung của hai mặt phẳng, suy ra giao tuyến là đường thẳng SO: (SAC)∩(SBD)=SO.
b) Xét tam giác SAC: O là trung điểm của AC (tính chất hình bình hành) và M là trung điểm của SA, nên MO là đường trung bình của tam giác SAC, suy ra MO∥SC. Vì MO⊂(OMN) (do O,M thuộc mặt phẳng (OMN)) và SC⊂(OMN), theo định lý về đường thẳng song song với mặt phẳng ta có SC∥(OMN). Đpcm.
(AI giải đề cho tôi) Theo tiên đề về mặt phẳng: qua 3 điểm phân biệt không thẳng hàng bất kỳ có duy nhất một mặt phẳng. A sai vì 4 điểm phân biệt bất kỳ có thể không đồng phẳng; B sai vì qua 2 điểm có vô số mặt phẳng; D sai vì 3 điểm phân biệt thẳng hàng thì có vô số mặt phẳng đi qua. Vậy khẳng định đúng là C.
(AI giải đề cho tôi) a) Đúng: O là giao điểm của AC và BD, nên O thuộc cả (SAC) và (SBD); S cũng thuộc cả hai mặt phẳng, vậy giao tuyến là SO. b) Đúng: AB∥CD nên AB∥(SCD); mặt phẳng (SAB) qua AB cắt (SCD) theo giao tuyến qua S song song với AB. c) Sai: Với vectơ, G=3S+A+B, N=3A+B+C nên GN=3SC, tức GN∥SC: hai đường thẳng song song (đồng phẳng), không chéo nhau. d) Sai: Chọn hệ toạ độ với D=A+C−B. Điểm trên đường GN: P=G+t(N−G)=31−tS+31A+31B+3tC. Thay B=A+C−D: P=31−tS+32A+31+tC−31D. Để P∈(SAD) cần hệ số của C bằng 0⇒t=−1, tức K=2G−N. Khi đó KG=∣GN∣, KN=2∣GN∣, suy ra KNKG=21=32. Đáp án khớp với mã đề 1202: DDSS. a) (AI giải đề cho tôi) O là giao điểm hai đường chéo AC và BD nên thuộc cả (SAC) và (SBD); S chung, vậy giao tuyến là SO. b) (AI giải đề cho tôi) Vì AB∥CD nên AB∥(SCD); giao tuyến của (SAB) và (SCD) là đường thẳng qua S song song với AB. c) (AI giải đề cho tôi) GN=3SC nên GN∥SC, hai đường thẳng song song chứ không chéo nhau. d) (AI giải đề cho tôi) Giao điểm K=2G−N cho KNKG=21=32.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang, đáy lớn là AB. Gọi M là trung điểm của SA và Δ là giao tuyến của hai mặt phẳng (MCD) và (SAB). Khẳng định nào sau đây là đúng?
(AI giải đề cho tôi) Vì đáy ABCD là hình thang với đáy lớn AB nên AB∥CD. Xét CD và mặt phẳng (SAB): AB⊂(SAB), AB∥CD và CD⊂(SAB), suy ra CD∥(SAB). Mặt khác Δ=(MCD)∩(SAB) nên Δ⊂(MCD), mà CD⊂(MCD), do đó Δ∥CD (đường thẳng nằm trong mặt phẳng song song với một đường thẳng thì song song với đường thẳng đó). Vậy Δ∥CD∥AB, tức Δ∥AB. Đáp án D, trùng với đáp án nguồn (mã đề 1202, câu 2: D).
(AI giải đề cho tôi) Hình chóp tứ giác có 1 mặt đáy (tứ giác) và 4 mặt bên (tam giác), tổng cộng 1+4=5 mặt. Vậy đáp án A. Đáp án này khớp với bảng đáp án chính thức (mã đề 1202, câu 9: A).
(AI giải đề cho tôi) a) Đúng: (SAC) chứa S,A,C và (SBD) chứa S,B,D; hai mặt phẳng cùng chứa S, mặt đáy cắt nhau tại O (giao của AC và BD), nên giao tuyến là SO. b) Sai: AB∥CD nên AB∥(SAD)... xét (SAD) và (SBC): AD∥BC nên gọi giao tuyến qua S là d, khi đó d∥AD (vì AD∥BC, BC⊂(SBC), AD⊂(SAD)), tức d song song với AD, không song song với AB. c) Sai: G là trọng tâm tam giác SAB nên G nằm trong mặt phẳng (SAB); đường thẳng OG cắt mặt phẳng (SBC) (xem ý d, OG cắt (SAD) tại K và thực tế OG không song song với (SBC) vì vector chỉ phương OG=31OS+31OB−21OB−21OD có thành phần theo OB khác 0, không thể biểu diễn chỉ bằng các vector trong (SBC) song song). Cụ thể: nếu OG∥(SBC) thì OG phải song song với giao tuyến của (SAB) và (SBC), tức song song SB; nhưng OG không tỉ lệ SB. d) Đúng: Chọn hệ vector với gốc A: AB=b,AD=d,AS=s. Khi đó O=2b+d, G=3s+b. Điểm trên đường OG: P=O+t(G−O)=2b+d+t(3s−6b−2d). P∈(SAD) khi hệ số của b bằng 0: 21−6t=0⇒t=3. Vậy K=O+3(G−O), suy ra KG=2OG và KO=3OG, do đó KOKG=32. Đối chiếu đáp án mã đề 1201, Phần II câu 2: DSSD — khớp hoàn toàn. a) (AI giải đề cho tôi) (SAC) và (SBD) cùng chứa S; AC∩BD=O nên giao tuyến là SO. b) (AI giải đề cho tôi) Vì AD∥BC với AD⊂(SAD), BC⊂(SBC), giao tuyến của (SAD) và (SBC) là đường thẳng qua S song song với AD (tức song song BC), không song song với AB. c) (AI giải đề cho tôi) Nếu OG∥(SBC) thì OG phải song song với giao tuyến của (SAB) và (SBC) là SB. Nhưng OG=31s−61b−21d không tỉ lệ với SB=b−s (có thành phần theo d), nên OG không song song (SBC). d) (AI giải đề cho tôi) Với gốc A: O=2b+d, G=3s+b. Điểm P=O+t(G−O) thuộc (SAD) khi hệ số của b bằng 0: 21−6t=0⇒t=3. Vậy K=O+3(G−O), KG=2OG, KO=3OG, nên KOKG=32.
(AI giải đề cho tôi) Hình tứ diện ABCD có 4 đỉnh, mỗi cặp đỉnh xác định một cạnh. Số cạnh là (24)=24⋅3=6. Vậy đáp án C, trùng với đáp án nguồn (mã đề 1201, câu 5: C).
Đề thi có nhiều câu hỏi chuyên đề Quan hệ liên thuộc
Luyện tập trong bối cảnh đề thi thật hoặc tải bản in PDF chuẩn A4 kèm lời giải.