1. Trang Chủ
  2. Tài Liệu Học Tập
  3. Lý thuyết Hai mặt phẳng vuông góc - Toán 11 Chân trời sáng tạo

Lý thuyết Hai mặt phẳng vuông góc - Toán 11 Chân trời sáng tạo

Lý thuyết Hai mặt phẳng vuông góc - Toán 11 Chân trời sáng tạo

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 \(m \bot \left( \alpha \right),n \bot \left( \beta \right)\).

Lý thuyết Hai mặt phẳng vuông góc - Toán 11 Chân trời sáng tạo 1

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 \(\left( P \right) \bot \left( Q \right)\).

Lý thuyết Hai mặt phẳng vuông góc - Toán 11 Chân trời sáng tạo 2

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.

Lý thuyết Hai mặt phẳng vuông góc - Toán 11 Chân trời sáng tạo 3

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.

Lý thuyết Hai mặt phẳng vuông góc - Toán 11 Chân trời sáng tạo 4

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.

Lý thuyết Hai mặt phẳng vuông góc - Toán 11 Chân trời sáng tạo 5

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.

Lý thuyết Hai mặt phẳng vuông góc - Toán 11 Chân trời sáng tạo 6

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.

Lý thuyết Hai mặt phẳng vuông góc - Toán 11 Chân trời sáng tạo 7

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.

Lý thuyết Hai mặt phẳng vuông góc - Toán 11 Chân trời sáng tạo 8

Lý Thuyết Hai Mặt Phẳng Vuông Góc - Toán 11 Chân Trời Sáng Tạo: Giải Thích Chi Tiết & Bài Tập

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.

1. Khái Niệm Hai Mặt Phẳng Vuông Góc

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:

  1. Tìm giao tuyến Δ của hai mặt phẳng (P) và (Q).
  2. Trong mặt phẳng (P), vẽ đường thẳng a vuông góc với Δ.
  3. Trong mặt phẳng (Q), vẽ đường thẳng b vuông góc với Δ.
  4. Góc giữa hai mặt phẳng (P) và (Q) là góc giữa hai đường thẳng a và b.

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.

2. Điều Kiện Để Hai Mặt Phẳng Vuông Góc

Có một số điều kiện để xác định hai mặt phẳng vuông góc:

  • Điều kiện 1: Mặt phẳng (P) chứa đường thẳng a vuông góc với mặt phẳng (Q).
  • Điều kiện 2: Mặt phẳng (P) chứa đường thẳng a vuông góc với một đường thẳng nằm trong mặt phẳng (Q).
  • Điều kiện 3: Hai mặt phẳng (P) và (Q) cùng vuông góc với một mặt phẳng thứ ba (R).

3. Tính Chất Của Hai Mặt Phẳng Vuông Góc

Khi hai mặt phẳng (P) và (Q) vuông góc, ta có những tính chất sau:

  • Nếu một đường thẳng nằm trong mặt phẳng (P) và vuông góc với giao tuyến Δ của (P) và (Q) thì nó vuông góc với mặt phẳng (Q).
  • Nếu một đường thẳng nằm trong mặt phẳng (P) và song song với một đường thẳng nằm trong mặt phẳng (Q) thì nó tạo với mặt phẳng (Q) một góc bằng góc giữa đường thẳng song song với nó và mặt phẳng (Q).

4. Bài Tập Vận Dụng

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:

  • Chứng minh SO vuông góc với AB và AD.
  • Suy ra (SAB) và (SAD) cùng vuông góc với SO.
  • Kết luận (SAB) vuông góc với (SAD).

5. Mở Rộng và Liên Hệ Thực Tế

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.

6. Tổng Kết

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!

VỀ TUSACH.VN