Chuyên đề Hình hộp chữ nhật (2022) - Toán 8

Chuyên đề Hình hộp chữ nhật - Toán 8

A. Lý thuyết

1. Hình hộp chữ nhật

Định nghĩa: Hình hộp chữ nhật là hình không gian có 6 mặt đều là những hình chữ nhật.

+ Hình hộp chữ nhật có 6 mặt, 8 đỉnh, 12 cạnh.

+ Hai mặt đối diện nhau được xem là mặt đáy của hình hộp chữ nhật, các mặt còn lại được gọi là mặt bên

+ Hình lập phương là hình hộp chữ nhật có 6 mặt đều là những hình vuông.

2. Mặt phẳng và đường thẳng

+ Qua ba điểm không thẳng hàng xác định một và chỉ một mặt phẳng.

+ Qua hai đường thẳng cắt nhau xác định một và chỉ một mặt phẳng.

+ Đường thẳng đi qua hai điểm phân biệt của một mặt phẳng thì mọi điểm của đường thẳng đó đều thuộc mặt phẳng.

Ví dụ: Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A'B'C'D'

Các cạnh: AD, DD',BC, ... như là các đoạn thẳng

Mỗi mặt, chẳng hạn như mặt ABCD,BCC'B', ... là một phần của mặt phẳng

Đường thẳng qua hai điểm A, B của mặt phẳng ( ABCD ) thì nằm trọn trong mặt phẳng đó.

3. Hai đường thẳng song song trong không gian

+ Hai đường thẳng a, b gọi là song song với nhau nếu chúng cùng nằm trong một mặt phẳng và không có điểm chung. Kí hiệu a // b.

+ Hai đường thẳng phân biệt, cùng song song với một đường thẳng thứ ba thì song song với nhau.

Chú ý: Hai đường thẳng phân biệt trong không gian có thể:

– Cắt nhau – Song song – Chéo nhau (không cùng nằm trong một mặt phẳng)

Ví dụ:

Cắt nhau: Chẳng hạn như AM và MN cắt nhau tại M, chúng cùng nằm trong mặt phẳng (AMNB),….

Song song: Chẳng hạn như DQ và CP song song với nhau, chúng cùng nằm trong mặt phẳng (DQPC),….

Chéo nhau: Chẳng hạn như AD và MN, chúng nằm ở hai mặt phẳng khác nhau

4. Đường thẳng song song với mặt phẳng. Hai mặt phẳng song song

a) Đường thẳng song song với mặt phẳng

– Một đường thẳng a gọi là song song với một mặt phẳng ( P ) nếu đường thẳng đó không nằm trong mặt phẳng (P) và song song với một đường thẳng d nằm trong mặt phẳng.

Kí hiệu a // (P).

– Nếu một đường thẳng song song với một mặt phẳng thì chúng không có điểm chung.

b) Hai mặt phẳng song song

– Nếu mặt phẳng (Q) chứa hai đường thẳng cắt nhau, cùng song song với mặt phẳng (P) thì mặt phẳng (Q) song song với mặt phẳng (P). Kí hiệu (Q)//(P).

– Hai mặt phẳng song song với nhau thì không có điểm chung.

– Hai mặt phẳng phân biệt có một điểm chung thì chúng có chung một đường thẳng đi qua điểm chung đó (đường thẳng chung đó được gọi là giao tuyến của hai mặt phẳng).

c) Ví dụ áp dụng

Cho hình hộp chữ nhật như hình vẽ

Các đường thẳng song song với mặt phẳng như: MN//(ABCD), PN//(AMQD), ...

Các mặt phẳng song song với nhau như: (ABNM)//(DCPQ),(BCPN)//(AMQD), ...

B. Trắc nghiệm & Tự luận

I. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Số mặt, số đỉnh, số cạnh của hình lập phương là?

A. 4 mặt, 8 đỉnh, 12 cạnh.

B. 6 mặt, 8 đỉnh, 12 cạnh.

C. 6 mặt, 12 đỉnh, 8 cạnh.

D. 8 mặt, 6 đỉnh, 12 cạnh.

Hình lập phương cũng được gọi là hình hộp chữ nhật có 6 mặt, 8 đỉnh, 12 cạnh.

Chọn đáp án B.

Bài 2: Hình hộp chữ nhật có số cặp mặt song song là?

A. 2 

B. 3 

C. 4 

D. 5

Hình hộp chữ nhật có 3 cặp mặt song song.

Chọn đáp án B.

Bài 3: Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A'B'C'D'. Chọn phát biểu đúng?

A. (ABCD) // (BCC'B')

B. (BCC'B') // (ADD'A')

C. (CDD'C') // (ADD'A')

D. (ABCD) // (ADD'A')

Ta có:

Chọn đáp án B.

Bài 4: Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A'B'C'D'. Chọn phát biểu đúng?

A. AB//CD 

B. B'C'//CC' 

C. CD//AD 

D. BC//BB'

Ta có: ABCD là mặt đáy hình chữ nhật

⇒ AB//CD

Chọn đáp án A.

Bài 5: Trong các phát biểu sau, phát biểu nào sau đây sai?

A. Qua ba điểm không thẳng hàng xác định một và chỉ một mặt phẳng.

B. Qua hai đường thẳng cắt nhau xác định một và chỉ một mặt phẳng

C. Đường thẳng đi qua hai điểm phân biệt của một mặt phẳng thì mọi điểm của đường thẳng đó đều thuộc mặt phẳng.

D. Hai mặt phẳng song song với nhau thì có ít nhất một điểm chung.

Tính chất của hai mặt phẳng song song là: Hai mặt phẳng song song với nhau thì không có điểm chung. Vậy phát biểu D là phát biểu sai

Chọn đáp án D.

II. Bài tập tự luận

Bài 1: Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A'B'C'D'

a) Nếu O là trung điểm của đoạn CB₁ thì O có là điểm thuộc đoạn BC₁ ?

b) K là điểm thuộc cạnh CD, liệu K có thể là điểm thuộc cạnh BB₁ hay không?

Đáp án

a) Câu trả lời trên là có. Thật vậy, vì mặt bên BCC₁B₁ là hình chữ nhật có O là trung điểm của đường chéo CB₁ nên O cũng là trung điểm của đường chéo BC₁ (theo tính chất đường chéo của hình chữ nhật). Vậy thuộc đoạn BC₁.

b) K không thuộc cạnh BB₁ vì K ∉ mp(BB₁C₁C) mà BB₁ thuộc mặt phẳng đó

Vậy K không thuộc cạnh BB₁.

Bài 2: Các kích thước của hình hộp chữ nhật ABCD.A₁B₁C₁D₁ là DC = 5 cm; CB = 4cm; BB₁ = 3 cm. Tính các độ dài DC₁, CB₁?

Đáp án

DC₁ ∈ mp(DCC₁D₁) là hình chữ nhật nên Δ DCC₁ vuông tại C.

Áp dụng định lý Py – ta – go vào Δ DCC₁ vuông tại C ta được: DC₁² = CC₁² + CD²

Hay DC₁² = 3² + 5² ⇔ DC₁² = (√ (34))² ⇔ DC₁ = √ (34) cm

CB₁ ∈ (BCC₁B₁) là hình chữ nhật nên Δ BCB₁ vuông tại B.

Áp dụng định lí Py – ta – go vào Δ BCB₁ vuông tại B ta được: CB₁² = CB² + BB₁²

Hay CB₁² = 3² + 4² = 5² ⇔ CB₁ = 5cm

Vậy DC₁ = √ (34) cm; CB₁ = 5 cm

Xem thêm các bài Chuyên đề Toán lớp 8 hay, chi tiết khác:

Chuyên đề Thể tích của hình hộp chữ nhật

Chuyên đề Hình lăng trụ đứng

Chuyên đề Diện tích xung quanh của hình lăng trụ đứng

Chuyên đề Thể tích của hình lăng trụ đứng

Chuyên đề Hình chóp đều và hình chóp cụt đều