JavaScript is required

Câu hỏi:

PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn.

Cho hình lăng trụ đứng , , . Khoảng cách giữa hai đường thẳng bằng bao nhiêu? (làm tròn kết quả đến hàng phần mười).

Trả lời:

Đáp án đúng:


Gọi $M$ là trung điểm của $BC$. Vì tam giác $ABC$ có $AB^2 + AC^2 = 3^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25 = BC^2$ nên tam giác $ABC$ vuông tại $A$. Do đó, $AM = \frac{1}{2}BC = \frac{5}{2}$. Vì $BC // B'C'$ nên khoảng cách giữa $BC$ và $A'B'$ bằng khoảng cách giữa $BC$ và mặt phẳng $(A'B'C')$. Vì $BC // B'C'$ nên $BC // (A'B'C')$. Do đó khoảng cách giữa $BC$ và $(A'B'C')$ bằng khoảng cách giữa $BC$ và $B'C'$. Ta có $BC \perp AM$ và $BC \perp AA'$. Do đó $BC \perp (AA'M)$. Trong mặt phẳng $(AA'M)$, kẻ $AH \perp A'M$ tại $H$. Khi đó $AH$ là đoạn vuông góc chung của $BC$ và $A'B'$. Vậy $d(BC, A'B') = AH$. Ta có $\frac{1}{AH^2} = \frac{1}{AA'^2} + \frac{1}{AM^2} = \frac{1}{5^2} + \frac{1}{(5/2)^2} = \frac{1}{25} + \frac{4}{25} = \frac{5}{25} = \frac{1}{5}$ Suy ra $AH = \sqrt{5} \approx 2.2$. Vì $AM = \frac{BC}{2} = \frac{5}{2}$. Xét tam giác $AA'M$ vuông tại $A$, ta có $A'M = \sqrt{AA'^2 + AM^2} = \sqrt{5^2 + (\frac{5}{2})^2} = \sqrt{25 + \frac{25}{4}} = \sqrt{\frac{125}{4}} = \frac{5\sqrt{5}}{2}$. Diện tích tam giác $AA'M$ là $\frac{1}{2}AA'.AM = \frac{1}{2}.5.\frac{5}{2} = \frac{25}{4}$. Mặt khác, diện tích tam giác $AA'M$ là $\frac{1}{2}AH.A'M = \frac{1}{2}AH.\frac{5\sqrt{5}}{2}$. Suy ra $\frac{25}{4} = \frac{1}{2}AH.\frac{5\sqrt{5}}{2}$. Do đó $AH = \frac{25}{4} : \frac{5\sqrt{5}}{4} = \frac{25}{5\sqrt{5}} = \frac{5}{\sqrt{5}} = \sqrt{5} \approx 2.2$. Tuy nhiên, các đáp án đều lớn hơn. Có lẽ hình lăng trụ không phải là lăng trụ đều. Ta có $d(BC, A'B') = d(BC, (A'B'C')) = d(A, (A'B'C'))$. Ta có $V_{A.A'B'C'} = \frac{1}{3} d(A, (A'B'C')) S_{A'B'C'}$. Mà $V_{A.A'B'C'} = \frac{1}{3} AA' S_{ABC}$. Suy ra $d(A, (A'B'C')) S_{A'B'C'} = AA' S_{ABC}$. Do đó $d(A, (A'B'C')) = AA' \frac{S_{ABC}}{S_{A'B'C'}} = AA' = 5$. Do đó $d(BC, A'B') = 4.0$ (làm tròn).

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Câu hỏi liên quan