Đáp án A

b) Ta có ACC' là tam giác vuông có cạnh \(AC=a\sqrt{2},CC'=a\)

Vậy \(AC'^2=AC^2+CC^2\Rightarrow AC'^2=2a^2+a^2=3a^2\)

Vậy \(AC'=a\sqrt{3}\)

a) Ta có B'C ⊥ BC' vì đây là hai đường chéo của hình vuông BB'C'C

Ngoài ra ta còn có: A'B' ⊥ (BB'C'C) ⇒ A'B' ⊥ BC'

Từ đó ta suy ra BC' ⊥ (A'B'CD) vì mặt phẳng (A'B'CD) chứa đường thẳng A'B' và B'C cùng vuông góc với BC'.

b) Mặt phẳng (AB'D') chứa đường thẳng AB' và song song với BC', ta hãy tìm hình chiếu của BC' trên mặt phẳng (AB'D'). Gọi E, F lần lượt là tâm các hình vuông ADD'A', BCC'B'. Kẻ FH ⊥ EB'với H ∈ EB', khi đó FH nằm trên mặt phẳng (A'B'CD) nên theo câu a) thì FH ⊥ (AB'D'), do đó hình chiếu BC' trên mặt phẳng (AB'D) là đường thẳng đi qua H và song song với BC'. Giả sử đường thẳng đó cắt AB' tại K thì từ K vẽ đường thẳng song song với FH cắt BC' tại L. Khi đó KL là đoạn vuông góc chung cần dựng. Tam giác B'EF vuông tại F nên từ công thức 

ta tính được 

Nhận xét . Độ dài đoạn vuông góc chung của AB' và BC' bằng khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song (AB'D') và (BC'D) lần lượt chứa hai đường thẳng đó.

Khoảng cách này bằng 

Đáp án C

Ta có AC là hình chiếu vuông góc của AC' trên mặt phẳng (ABCD) .

Lại do C C ' ⊥ A B C D  nên tam giác C'AC vuông tại C .

Suy ra A C ' , A B C D = A C ' , A C = C ' A C = α  .

Ta có tan α = C C ' A C = 2 2 ⇒ π 6 < α < 2 π 9  .

Phân tích phương án nhiễu

Phương án A: Sai do HS tính được tan   α 2 2  và cho rằng α = π 4  .

Phương án B: Sai do HS tính sai tan α = A C A C ' = 2  nên suy ra π 4 < α < π 3  .

Phương án D: Sai do HS tính sai tan α = C C ' A C ' = 3 3  nên suy ra α = π 6  .

Đáp án C.

Ta có AC là hình chiếu vuông góc của A'C trên mặt phẳng (ABCD).

Lại do CC' ⊥ (ABCD) nên tam giác C'AC vuông tại C

Suy ra 
 

Ta có 

Phân tích phương án nhiễu

Phương án A: Sai do HS tính được  tan α 2 2  và cho rằng  α   =   π 4

Phương án B: Sai do HS tính sai  tan α   =   A C A C '   =   2  nên suy ra 

Phương án D: Sai do HS tính sai  tan α   =   C C ' A C '   =   3 3  nên suy ra  α   =   π 6