Bài học này sẽ cung cấp cho bạn kiến thức nền tảng về hai mặt phẳng vuông góc, một khái niệm quan trọng trong hình học không gian lớp 11.
Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu điều kiện để hai mặt phẳng vuông góc, các tính chất liên quan và cách áp dụng lý thuyết vào giải các bài tập thực tế.
1. Góc giữa hai mặt phẳng
1. Góc giữa hai mặt phẳng
Góc giữa hai mặt phẳng \(\left( \alpha \right)\)và \(\left( \beta \right)\) là góc giữa hai đường thẳng lần lượt vuông góc với \(\left( \alpha \right)\)và \(\left( \beta \right)\), kí hiệu \(\left( {\;\left( \alpha \right),\left( \beta \right)} \right)\).
Ta có: \(\left( {\;\left( \alpha \right),\left( \beta \right)} \right) = \left( {m,n} \right)\) với \(m \bot \left( \alpha \right),n \bot \left( \beta \right)\).

2. Hai mặt phẳng vuông góc
Hai mặt phẳng được gọi là vuông góc với nhau nếu góc giữa hai mặt phẳng đó là một góc vuông.
Hai mặt phẳng (P) và (Q) vuông góc được kí hiệu là \(\left( P \right) \bot \left( Q \right)\).

3. Điều kiện để hai mặt phẳng vuông góc
Định lí 1:
Điều kiện cần và đủ để hai mặt phẳng vuông góc là mặt phẳng này chứa một đường thẳng vuông góc với mặt phẳng kia.
4. Tính chất cơ bản về hai mặt phẳng vuông góc
Định lí 2:
Nếu hai mặt phẳng vuông góc với nhau thì bất cứ đường thẳng nào nằm trong mặt phẳng này và vuông góc với giao tuyến cũng vuông góc với mặt phẳng kia.

Định lí 3:
Nếu hai mặt phẳng cắt nhau và cùng vuông góc với một mặt phẳng thứ ba thì giao tuyến của chúng vuông góc với mặt phẳng thứ ba đó.

5. Hình lăng trụ đứng, hình hộp chữ nhật, hình lập phương
Hình lăng trụ đứng là hình lăng trụ có cạnh bên vuông góc với mặt đáy.
Hình lăng trụ đều là hình lăng trụ đúng có mặt đáy là đa giác đều.
Hình hộp đứng là hình hộp có cạnh bên vuông góc với mặt đáy.
Hình hộp chữ nhật là hình hộp đứng có mặt đáy là hình chữ nhật.
Hình lập phương là hình hộp chữ nhật có tất cả các cạnh bằng nhau.

6. Hình chóp đều. Hình chóp cụt đều
a) Hình chóp đều
Hình chóp đều là hình chóp có đáy là đa giác đều và các cạnh bên bằng nhau.

Chú ý: Hình chóp đều có:
- Các mặt bên là các tam giác cân tại đỉnh hình chóp và bằng nhau.
- Đoạn thẳng nối từ đỉnh hình chóp đến tâm của đáy thì vuông góc với mặt đáy và gọi là đường cao của hình chóp.
- Độ dài đường cao gọi là chiều cao của hình chóp đều.
b) Hình chóp cụt đều
Phần của hình chóp đều nằm giữa đáy và một mặt phẳng song song với đáy cắt các cạnh bên của hình chóp đều được gọi là hình chóp cụt đều.

Trong hình chóp cụt đều \({A_1}{A_2} \ldots {A_6}.A{'_1}A{'_2} \ldots A{'_6}\), ta gọi:
- Các điểm \({A_1},{A_2}, \ldots ,{A_6},A{'_1},A{'_2}, \ldots ,A{'_6}\) là các đỉnh.
\({A_1}{A_2}{B_2}{B_1},{A_2}{A_3}{B_3}{B_2}, \ldots ,{A_n}{A_1}{B_1}{B_n}\) được gọi là một hình chóp cụt đều (nói đơn giản là hình chóp cụt được tạo thành từ hình chóp đều \(S.{A_1}{A_2} \ldots {A_n}\) sau khi cắt đi chóp đều \(S \cdot {B_1}{B_2} \ldots {B_n}\)), kí hiệu là \({A_1}{A_2} \ldots {A_n} \cdot {B_1}{B_2} \ldots {B_n}\).
- Đa giác \({A_1}{A_2} \ldots {A_6}\) là đáy lớn, đa giác \(A{'_1}A{'_2}A{'_3}...A{'_6}\) là đáy nhỏ. Đáy lớn và đáy nhỏ nằm trên hai mặt phẳng song song.
- Cạnh của hai đa giác đáy là cạnh đáy. Các cạnh tương ứng song song từng đôi một.
- Các hình thang cân \({A_1}{A_2}A{'_2}A{'_1},{A_2}{A_3}A{'_3}A{'_2}, \ldots ,{A_6}{A_1}A{'_1}A'6\) được gọi là các mặt bên.
- Cạnh bên của mặt bên gọi là cạnh bên của hình chóp cụt đều. Hình chóp cụt đều có các cạnh bên bằng nhau, các mặt bên là những hình thang cân.
- Đoạn thẳng nối tâm hai đáy là đường cao. Độ dài đường cao là chiều cao.

Chào mừng các em học sinh lớp 11 đến với bài học về Lý thuyết Hai mặt phẳng vuông góc trong chương trình Toán 11 Chân trời sáng tạo. Đây là một phần kiến thức quan trọng, giúp các em hiểu sâu hơn về hình học không gian và có nền tảng vững chắc để giải quyết các bài toán phức tạp hơn.
Hai mặt phẳng được gọi là vuông góc nếu góc giữa chúng bằng 90°. Để xác định góc giữa hai mặt phẳng, ta cần thực hiện các bước sau:
Lưu ý: Nếu một trong hai đường thẳng a hoặc b vuông góc với mặt phẳng còn lại thì hai mặt phẳng đó vuông góc với nhau.
Có một số điều kiện để xác định hai mặt phẳng vuông góc:
Khi hai mặt phẳng (P) và (Q) vuông góc, ta có những tính chất sau:
Bài tập 1: Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình vuông. Gọi O là giao điểm của AC và BD. Biết SO vuông góc với mặt phẳng (ABCD). Chứng minh rằng (SAB) vuông góc với (SAD).
Hướng dẫn:
Lý thuyết về hai mặt phẳng vuông góc có ứng dụng rộng rãi trong thực tế, đặc biệt trong kiến trúc, xây dựng và thiết kế. Ví dụ, trong kiến trúc, việc đảm bảo các mặt phẳng vuông góc với nhau giúp tạo ra các công trình vững chắc và thẩm mỹ.
Hy vọng bài học về Lý thuyết Hai mặt phẳng vuông góc - Toán 11 Chân trời sáng tạo này đã cung cấp cho các em những kiến thức cơ bản và hữu ích. Hãy luyện tập thêm nhiều bài tập để nắm vững kiến thức và tự tin giải quyết các bài toán liên quan.
Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại đặt câu hỏi để được giải đáp. Chúc các em học tốt!
Tải sách PDF tại TuSach.vn mang đến trải nghiệm tiện lợi và nhanh chóng cho người yêu sách. Với kho sách đa dạng từ sách văn học, sách kinh tế, đến sách học ngoại ngữ, bạn có thể dễ dàng tìm và tải sách miễn phí với chất lượng cao. TuSach.vn cung cấp định dạng sách PDF rõ nét, tương thích nhiều thiết bị, giúp bạn tiếp cận tri thức mọi lúc, mọi nơi. Hãy khám phá kho sách phong phú ngay hôm nay!
Sách kỹ năng sống, Sách nuôi dạy con, Sách tiểu sử hồi ký, Sách nữ công gia chánh, Sách học tiếng hàn, Sách thiếu nhi, tài liệu học tập