Câu 12THPTChuyên đề: Chứng minh đường vuông góc mặt • Lớp 11Tính góc giữa hai đường không tọa độKhoảng cách điểm đến mặt không tọa độVận dụng cao#secondary:M11.G06.ANGLE_LINES_SPACE.L3.ANGLE#secondary:M11.G12.DISTANCE_SPACE.L3.POINT_PLANE
Câu 12 (4,0 điểm) Cho tứ diện có ba đường thẳng đôi một vuông góc với nhau. Gọi là trực tâm của tam giác .
a) Chứng minh rằng đường thẳng vuông góc với mặt phẳng .
b) Gọi lần lượt là góc tạo bởi đường thẳng với các đường thẳng và . Tính giá trị của biểu thức .
c) Chứng minh .
Câu 12 (4,0 điểm) Cho tứ diện có ba đường thẳng đôi một vuông góc với nhau. Gọi là trực tâm của tam giác .
a) Chứng minh rằng đường thẳng vuông góc với mặt phẳng .
b) Gọi lần lượt là góc tạo bởi đường thẳng với các đường thẳng và . Tính giá trị của biểu thức .
c) Chứng minh .
a) Chứng minh rằng đường thẳng vuông góc với mặt phẳng .
b) Gọi lần lượt là góc tạo bởi đường thẳng với các đường thẳng và . Tính giá trị của biểu thức .
c) Chứng minh .
Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
a) Chứng minh . (1,5 điểm)

Chứng minh được . (0,5 điểm)
Chứng minh được . (0,5 điểm)
Ta có và theo chứng minh trên, và cắt nhau trong mặt phẳng nên suy ra . (0,5 điểm)
b) Tính . (1,5 điểm)
Chỉ ra được suy ra và . (0,5 điểm)
Chứng minh tương tự . Suy ra . (0,5 điểm)
Chứng minh được để suy ra . (0,5 điểm)
c) Chứng minh . (1,0 điểm)
Ta có . (0,5 điểm)
Lại có nên suy ra .
Chứng minh tương tự suy ra .
Áp dụng bất đẳng thức ta có:
Do đó .
Vậy . Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi . (0,5 điểm)

Chứng minh được . (0,5 điểm)
Chứng minh được . (0,5 điểm)
Ta có và theo chứng minh trên, và cắt nhau trong mặt phẳng nên suy ra . (0,5 điểm)
b) Tính . (1,5 điểm)
Chỉ ra được suy ra và . (0,5 điểm)
Chứng minh tương tự . Suy ra . (0,5 điểm)
Chứng minh được để suy ra . (0,5 điểm)
c) Chứng minh . (1,0 điểm)
Ta có . (0,5 điểm)
Lại có nên suy ra .
Chứng minh tương tự suy ra .
Áp dụng bất đẳng thức ta có:
Do đó .
Vậy . Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi . (0,5 điểm)

