Câu 17THPTChuyên đề: Thể tích khối lăng trụ • Lớp 11Khoảng cách điểm đến mặt bằng tọa độTọa độ hóa bài toán hình không gianVận dụng#secondary:M12.G02.PLANE_EQUATION.L3.DISTANCE#secondary:M12.G08.COORDINATE_APPLICATION.L3.GEOMETRIZE

(2,0 điểm) Cho hình lăng trụ có đáy là tam giác đều cạnh 2, mặt bên là hình chữ nhật và cạnh bên . Biết rằng tam giác có diện tích bằng 3.

a) Tính thể tích của khối lăng trụ .

b) Xét là điểm bất kì nằm trong hình bình hành và , lần lượt là khoảng cách từ điểm đến các mặt phẳng . Chứng minh .

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Chọn hệ trục: B(0;0;0), C(2;0;0), A(1;√3;0). Vì BB'C'C là hình chữ nhật nên vecto cạnh bên v = BB' = AA' = (0;w;z) vuông góc BC và |v| = 2√3, tức w² + z² = 12. Khi đó B'(0;w;z), C'(2;w;z), A'(1;√3+w;z). Diện tích tam giác AB'C' = ½·B'C'·d(A, B'C') với B'C' = 2 song song trục Ox, nên d(A, B'C')² = (√3 − w)² + z². Diện tích bằng 3 nên d = 3: (√3 − w)² + z² = 9. Kết hợp w² + z² = 12 suy ra 3 − 2√3w = −3, tức w = √3, z = 3. Vậy chiều cao lăng trụ (khoảng cách giữa hai đáy) là z = 3.

a) Thể tích V = S_ABC·h = (√3·4/4)·3 = √3·3 = 3√3.

b) Với w = √3, z = 3: B'(0;√3;3), v = (0;√3;3). Mặt phẳng (BB'C'C) chứa BC và BB' có vecto pháp tuyến n₁ = BC × v = (0;−3;√3), |n₁| = 2√3. Mặt phẳng (AA'C'C) chứa AC = (1;−√3;0) và v có pháp tuyến n₂ = AC × v = (−3√3;−3;√3), |n₂| = √39 = √(3·13) = √3·√13.

Điểm O bất kỳ trong hình bình hành ABB'A' viết được O = B + s·BA + t·v với 0 ≤ s ≤ 1 (s = BA'/... tỉ lệ vị trí O trên đoạn chạy từ BB' đến AA').

Khoảng cách từ O đến (BB'C'C): O·n₁ = s(A·n₁) = s(−3√3), nên a = 3√3·s/(2√3) = (3/2)s.

Khoảng cách từ O đến (AA'C'C): O − A = (s−1)A + t·v; vì v·n₂ = 0 và A·n₂ = −6√3, nên b = (1−s)·6√3/√39 = (1−s)·6/√13.

Do đó 4a + b√13 = 4·(3/2)s + (1−s)·6 = 6s + 6 − 6s = 6. Đpcm.
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Kỳ Thi Chọn HSG Thành Phố Toán 12 2025-2026 - Bảng A

20 câu hỏi•Thời gian 180 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết

Các câu hỏi khác trong đề (20 câu)

Xem toàn bộ đề →
Câu 6:Hình chữ nhật ABCD được trang trí bởi một hình elip, các hình vuông cạnh 1 và các hình tròn đường kính 1 như hình vẽ. Diện tích của hình chữ
Xem →
Câu 7:Một công ty tham gia đấu thầu ba dự án A, B, C độc lập với nhau. Xác suất trúng thầu các dự án A, B, C lần lượt là 0,5; 0,6 và x. Biết rằng
Xem →
Câu 8:Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, xét A và B là hai điểm lần lượt nằm trên đồ thị hàm số y= 3 x và y= 1 3 x sao cho điểm C(3;0) là trung điểm của
Xem →
Câu 9:Cho hình chóp tứ giác S.ABCD có thể tích bằng 56 và đáy ABCD là hình bình hành. Gọi A 1,B 1,C 1,D 1 theo thứ tự là trung điểm của các cạnh b
Xem →
Câu 10:Số lượng tế bào của một quần thể nấm men được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm tại thời điểm t được mô hình hóa bằng công thức f(t)= 24 1+3e
Xem →
Câu 11:Cho hình lăng trụ ABCD.A'B'C'D' có đáy ABCD là hình vuông cạnh 1 (như hình bên). Biết rằng A'A=A'B=A'C và số đo góc giữa đường thẳng AA' và
Xem →
Câu 12:Gieo một con xúc xắc cân đối đồng chất theo thứ tự ba lần liên tiếp. Gọi A là biến cố: “Tổng số chấm xuất hiện trên mặt con xúc xắc trong ba
Xem →
Câu 13:Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thoi cạnh 2 và BAD =120 . Biết rằng cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng (ABCD), SA=2 và G là trọng
Xem →
Câu 14:Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại A, ABC =30 ; SBA = SCA =90 , SA=2 7 và BC=4. Gọi là số đo của góc nhị diện [S,BC,A ], g
Xem →
Câu 15:Anh Bình đầu tư một khoản vốn vào ba loại trái phiếu với lãi suất như sau: Loại trái phiếu A B C Lãi suất (\%/năm) 5\% 8\% 10\% Sau khi tìm
Xem →
Câu 16:(2,0 điểm) Cho điểm M(-1;2) và hàm số y= x+1 x-1 có đồ thị (C). Tìm tọa độ các điểm A, B thuộc đồ thị (C) sao cho các tiếp tuyến của đồ thị
Xem →
Câu 17:(2,0 điểm) Cho hình lăng trụ ABC.A'B'C' có đáy ABC là tam giác đều cạnh 2, mặt bên BB'C'C là hình chữ nhật và cạnh bên AA'=2 3 . Biết rằng t
Xem →
Câu 18:(1,5 điểm) Một hồ nước có dạng nửa hình tròn đường kính AB bằng 300 mét. Người ta dự định thiết kế một đường đi từ vị trí A qua vị trí M và
Xem →
Câu 19:(1,5 điểm) Cho hàm số y= 3x+3 x-1 có đồ thị (C). Gọi S là tập hợp các đường thẳng có điểm chung với đồ thị (C) sao cho tất cả điểm chung của
Xem →
Câu 20:(1,0 điểm) Cho hình chữ nhật ABCD tâm O, cạnh AB=8 và AD=6. Xét điểm M di động trên đường tròn tâm O bán kính bằng 2 (như hình vẽ). Tìm giá
Xem →
Hình học • Lớp 11

Bài tập trắc nghiệm cùng chuyên đề: Thể tích khối lăng trụ (666 câu)

Câu luyện thêm 1Trích từ: Đề Học Kỳ II Toán 11 THPT Lê Quý Đôn - Hải Phòng 2025-2026 - Đề Số 1
Cho lăng trụ đứng đáy là tam giác đều có độ dài cạnh bằng 3, gọi là trung điểm cạnh và biết góc (hình vẽ).
Hình từ đề gốc
Tính thể tích của lăng trụ ( kết quả được làm tròn đến chữ số hàng phần trăm )?
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 2Trích từ: Đề Học Kỳ II Toán 11 THPT Lê Quý Đôn - Hải Phòng 2025-2026 - Đề Số 1
Khối lăng trụ có diện tích đáy bằng và chiều cao bằng . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 3Trích từ: Đề Học Kỳ II Toán 11 THPT Lê Quý Đôn - Hải Phòng 2025-2026 - Đề Số 2
Cho lăng trụ đứng đáy là tam giác đều có độ dài cạnh bằng , gọi là trung điểm cạnh và biết góc (hình vẽ).
Hình từ đề gốc
Tính thể tích của lăng trụ ( kết quả được làm tròn đến chữ số hàng phần chục )?
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 4Trích từ: Đề Học Kỳ II Toán 11 THPT Lê Quý Đôn - Hải Phòng 2025-2026 - Đề Số 2
Khối lăng trụ có diện tích đáy bằng và chiều cao bằng . Thể tích khối lăng trụ đã cho bằng
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 5Trích từ: Đề Thi Học Sinh Giỏi Cấp Tỉnh THPT Toán 2025-2026 Sở GD&ĐT Đồng Nai - Đề Số 2
Cho hình lăng trụ có , , tam giác vuông cân tại . Hình chiếu vuông góc của trên mặt phẳng trùng với trung điểm cạnh .

a) Tính thể tích khối lăng trụ .

b) Tính khoảng cách từ đến mặt phẳng .
Xem trang câu hỏi →
Câu luyện thêm 6Trích từ: Đề Cương Ôn Tập Cuối Học Kỳ 2 Toán 11 THPT Đức Trọng
Cho khối hộp chữ nhật có 3 kích thước 3; 4; 5. Thể tích của khối hộp đã cho bằng?
Xem trang câu hỏi →

Muốn biết hiện tại bạn đạt khoảng bao nhiêu điểm ở môn này? Làm thử đề nhanh 15 phút để hệ thống chấm điểm ngay.

Làm đề nhanh 15 phút ngay