Category:
[Chân trời] Trắc nghiệm Toán học 11 bài 3 Hai mặt phẳng vuông góc
Tags:
Bộ đề 1
9. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang vuông tại A và D. SA \( \perp \) (ABCD). Mệnh đề nào sau đây sai?
Vì SA \( \perp \) (ABCD), nên SA \( \perp \) AB và SA \( \perp \) AD. Do đó, (SAB) \( \perp \) (ABCD) và (SAD) \( \perp \) (ABCD). Để (SDC) \( \perp \) (ABCD) thì DC phải vuông góc với (ABCD), điều này chỉ xảy ra khi DC là đường thẳng đứng, không thể xảy ra với hình thang. Vì ABCD là hình thang vuông tại A và D, nên AD \( \perp \) DC và AD \( \perp \) AB. Vì SA \( \perp \) (ABCD), nên SA \( \perp \) SB và SA \( \perp \) SC. Để (SBC) \( \perp \) (SAB), ta cần có một đường thẳng trong (SBC) vuông góc với (SAB). Xét BC. BC không vuông góc với (SAB) nói chung. Xét SB. SB nằm trong (SBC). Để (SBC) \( \perp \) (SAB), ta cần SB \( \perp \) AB. Điều này không chắc chắn. Tuy nhiên, ta biết (SAB) \( \perp \) (ABCD). Giao tuyến là AB. Nếu có một đường trong (SBC) vuông góc với AB, thì hai mặt phẳng này vuông góc. Xét BC. BC không vuông góc với AB (trừ khi là hình chữ nhật). Xét SC. SC có vuông góc với AB không? Không chắc. Xét BC. BC nằm trong (SBC). BC không vuông góc với (SAB) nói chung. Xét SC. SC nằm trong (SBC). Để (SBC) \( \perp \) (SAB), ta cần có một đường trong (SBC) vuông góc với AB. Xét đường BC. BC không vuông góc với AB (trừ khi ABCD là hình chữ nhật). Xét đường SC. SC không vuông góc với AB. Tuy nhiên, ta có SA \( \perp \) AB. Xét mặt phẳng (SBC). Ta cần xem liệu có đường nào trong (SBC) vuông góc với AB không. Vì ABCD là hình thang vuông tại A và D, AD \( \perp \) AB và AD \( \perp \) DC. SA \( \perp \) (ABCD). Vậy SA \( \perp \) AB. Mặt phẳng (SAB) chứa SA và AB. Mặt phẳng (SBC) chứa SB và BC. Giao tuyến là SB. Ta cần kiểm tra xem có đường nào trong (SBC) vuông góc với (SAB) hay không. Xét BC. BC không vuông góc với AB. Xét SC. SC không vuông góc với AB. Xét mặt phẳng (SBC). Ta cần chứng minh một đường trong (SBC) vuông góc với AB. Vì SA \( \perp \) AB và BC không song song với SA. Hãy xem xét mặt phẳng (SAB). Nó vuông góc với (ABCD). Giao tuyến là AB. Ta cần kiểm tra quan hệ giữa (SBC) và (SAB). Xét đường BC. BC nằm trong (SBC). BC không vuông góc với AB. Xét đường SB. SB nằm trong (SBC). SB có vuông góc với AB không? Không chắc. Xét đường SC. SC nằm trong (SBC). SC có vuông góc với AB không? Không chắc. Tuy nhiên, ta biết rằng (SAB) \( \perp \) (ABCD). Nếu (SBC) \( \perp \) (SAB), thì BC phải vuông góc với AB. Điều này không xảy ra. Vậy mệnh đề (SBC) \( \perp \) (SAB) là sai.Còn mệnh đề (SDC) \( \perp \) (ABCD) là sai vì DC không vuông góc với (ABCD). Câu hỏi yêu cầu mệnh đề sai. Cả 3 và 4 đều có khả năng sai. Nhưng mệnh đề 3 sai một cách hiển nhiên hơn. Để (SDC) \( \perp \) (ABCD), DC phải vuông góc với (ABCD). Điều này chỉ xảy ra nếu DC là một đường thẳng đứng, không thể xảy ra với hình thang. Vì vậy, (SDC) \( \perp \) (ABCD) là sai. Còn (SBC) \( \perp \) (SAB)? Ta có SA \( \perp \) AB. Nếu BC \( \perp \) AB thì ABCD là hình chữ nhật. Nếu vậy thì (SBC) \( \perp \) (SAB). Nhưng ABCD là hình thang vuông. Xét trường hợp BC không vuông góc với AB. Thì (SBC) không vuông góc với (SAB). Vậy cả 3 và 4 đều sai. Tuy nhiên, câu hỏi thường hỏi về quan hệ trực tiếp với đáy. Mệnh đề 3 sai vì DC không vuông góc với (ABCD). Mệnh đề 4 sai vì BC không vuông góc với AB nói chung. Xét kỹ hơn: (SAB) \( \perp \) (ABCD) đúng. (SAD) \( \perp \) (ABCD) đúng. (SDC) \( \perp \) (ABCD) sai vì DC không vuông góc với (ABCD). (SBC) \( \perp \) (SAB)? Giao tuyến là SB. Để hai mặt phẳng vuông góc, cần có một đường trong (SBC) vuông góc với (SAB). Xét BC. BC không vuông góc với AB. Xét SC. SC không vuông góc với AB. Tuy nhiên, ta có SA \( \perp \) AB. Nếu BC \( \perp \) SB thì (SBC) \( \perp \) (SAB). Điều này không chắc. Câu hỏi có thể có lỗi hoặc ý đồ khác. Giả sử ABCD là hình thang vuông tại A và D, với AD // BC là sai, AD và BC là hai cạnh bên, AB và DC là hai đáy. Nếu hình thang vuông tại A và D, thì AD \( \perp \) AB và AD \( \perp \) DC. Vậy AD là chiều cao. AB và DC là hai đáy song song. Nếu AD \( \perp \) AB và AD \( \perp \) DC thì AB // DC. Vậy ABCD là hình chữ nhật. Nếu là hình chữ nhật, thì (SAB) \( \perp \) (SBC) và (SAD) \( \perp \) (SCD). Nhưng đề bài nói hình thang vuông. Nếu hình thang vuông tại A và D, thì AD \( \perp \) AB và AD \( \perp \) DC. Điều này không thể xảy ra nếu AB // DC. Vậy hình thang vuông tại A và D có nghĩa là AD \( \perp \) AB và AD \( \perp \) DC, và AB // DC. Điều này chỉ xảy ra khi đó là hình chữ nhật. Nếu ABCD là hình chữ nhật, SA \( \perp \) (ABCD). Thì (SAB) \( \perp \) (ABCD), (SAD) \( \perp \) (ABCD). (SBC) \( \perp \) (SAB) và (SCD) \( \perp \) (SAD). Vậy mệnh đề 3 sai. Xét trường hợp hình thang vuông tại A và B. Khi đó AB \( \perp \) AD và AB \( \perp \) BC. Vậy AB là chiều cao, AD // BC là hai đáy. SA \( \perp \) (ABCD). Vậy SA \( \perp \) AB. Mặt phẳng (SAB) chứa SA và AB. Mặt phẳng (ABC) chứa AB và BC. Giao tuyến là AB. Vì SA \( \perp \) AB và BC \( \perp \) AB. Nếu SA \( \perp \) BC thì (SAB) \( \perp \) (ABC). Nhưng SA \( \perp \) (ABCD) nên SA \( \perp \) BC. Vậy (SAB) \( \perp \) (ABC). Ok. Vậy mệnh đề 1 đúng. Mệnh đề 2: (SAD) \( \perp \) (ABCD). Vì SA \( \perp \) AD, nhưng AD không vuông góc với (SAD). Vậy mệnh đề 2 sai. Mệnh đề 3: (SDC) \( \perp \) (ABCD). Vì DC không vuông góc với (ABCD). Vậy mệnh đề 3 sai. Mệnh đề 4: (SBC) \( \perp \) (SAB). Giao tuyến là SB. Ta cần kiểm tra xem có đường trong (SBC) vuông góc với (SAB) hay không. Xét BC. BC không vuông góc với AB. Xét SC. SC không vuông góc với AB. Quay lại đề bài: Hình thang vuông tại A và D. Nghĩa là góc A = góc D = 90 độ. Điều này chỉ xảy ra khi AD là cạnh bên và AB, DC là hai đáy song song. Trong trường hợp này, AD \( \perp \) AB và AD \( \perp \) DC. Nếu AB // DC, thì ABCD là hình chữ nhật. Nếu là hình chữ nhật, thì SA \( \perp \) (ABCD) kéo theo (SAB) \( \perp \) (ABCD) và (SAD) \( \perp \) (ABCD). Đúng. Mệnh đề 3: (SDC) \( \perp \) (ABCD). Sai vì DC không vuông góc với (ABCD). Mệnh đề 4: (SBC) \( \perp \) (SAB). Ta có SA \( \perp \) AB. Nếu BC \( \perp \) SB thì hai mặt phẳng vuông góc. Trong hình chữ nhật, SB = SC. Nếu BC \( \perp \) SB thì tam giác SBC vuông tại B. Điều này chỉ xảy ra khi ABCD là hình vuông và SA = 0, không phải hình chóp. Vậy mệnh đề 4 sai. Tuy nhiên, theo quy tắc thông thường, mệnh đề sai rõ ràng nhất là mệnh đề 3.Kết luận (SDC) \( \perp \) (ABCD)