Trang chủ › Cẩm nang học tập › Cẩm nang kiến thức
Chủ đề “góc giữa đường thẳng và mặt phẳng trong không gian” thường khiến học sinh lớp 11 gặp khó khăn khi chuyển từ hình học phẳng sang hình học không gian. Bài viết này, hãy cùng Gia sư Học là Giỏi hệ thống lại cách làm và các bước giải giúp bạn tiếp cận dạng toán này một cách hiệu quả nhé!
Mục lục [Ẩn]
Cho đường thẳng d và mặt phẳng (P):
- Nếu đường thẳng d vuông góc với mặt phẳng (P) thì ta nói góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (P) bằng 90°.
- Nếu đường thẳng d không vuông góc với mặt phẳng (P) thì góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (P) là góc giữa đường thẳng d và hình chiếu d' của nó trên mặt phẳng (P).
Ký hiệu
Góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng $(\mathrm{P})$ thường được ký hị̣̂u là: $\widehat{d,(P)}=\alpha$
Góc $\alpha$ giữa đường thẳng và mặt phẳng luôn nằm trong khoảng: $0^{\circ} \leq \alpha \leq 90^{\circ}$
Các trường hợp đặc biệt
Trường hợp | Hình học | Số đo góc () |
Đường thẳng song song với mặt phẳng | d // (P) | = 0° |
Đường thẳng nằm trong mặt phẳng | d (P) | = 0° |
Đường thẳng vuông góc với mặt phẳng | d (P) | = 90° |

Theo kiến thức trong sách Kết nối tri thức và cuộc sống, để xác định đường thẳng và mặt phẳng trong không gian có thể thực hiện bằng hai phương pháp: sử dụng vectơ và tiếp cận hình học. Vậy cụ thể từng phương pháp được triển khai như thế nào?
- Đường thẳng d : Có vectơ chỉ phương $\vec{u}=(\mathrm{a} ; \mathrm{b} ; \mathrm{c})$.
- Mặt phẳng (P): Có vectơ pháp tuyến $\vec{n}=(\mathrm{A} ; \mathrm{B} ; \mathrm{D})$.
Ví dụ: Cho tứ diện ABCD có $\mathrm{AB}, \mathrm{BC}, \mathrm{BD}$ bằng nhau và vuông góc với nhau đôi một. Xác định góc giữa đường thẳng và mặt phẳng trong.
Lời giải
Tại đỉnh B , ta có đôi một vuông góc với nhau $\mathrm{BA} \perp \mathrm{BC}, \mathrm{BA} \perp \mathrm{BD}, \mathrm{BC} \perp \mathrm{BD}$.
$\rightarrow \mathrm{BA} \perp$ mặt phẳng $(\mathrm{BCD})$
→ Hình chiếu của A lên $(\mathrm{BCD})$ là B
Vậy hình chiếu của AC là BC .
→ Góc giữa AC và $(\mathrm{BCD})$ là $\widehat{A C B}$
Tìm góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng $(\mathrm{P})$, dựa trên các mối quan hệ:
- Tìm "Đỉnh": Xác định giao điểm I của đường thẳng d và mặt phẳng $(\mathrm{P})$.
- Tìm "Chân": Trên đường thẳng d , chọn một điểm A khác I. $\mathrm{Ke} \mathrm{AH} \perp(\mathrm{P})$ tại H . (Điểm H chính là chân đường vuông góc).
→ Góc cần tìm là góc $\alpha=\widehat{A I H}$ (Góc tạo bởi Đỉnh - Điểm trên cao - Chân).
Ví dụ: Cho hình chóp $\mathrm{S} . \mathrm{ABC}$ có đáy ABC đều cạnh a. H là trung điểm $\mathrm{BC}, \mathrm{SH} \perp (\mathrm{ABC})$. Tam giác SBC đều. Tính góc giữa SA và ( ABC ).
Lời giải
$\mathrm{SA} \cap(\mathrm{ABC})=\mathrm{A}$.
$\mathrm{SH} \perp(\mathrm{ABC})$ nên hình chiếu của S lên đáy là H .
Vậy hình chiếu của đường thẳng SA lên mặt đáy là đường thẳng AH .
→ Góc giữa SA và $(\mathrm{ABC})$ là góc $\widehat{S A H}$.
AH là đường cao của tam giác đều ABC cạnh $\mathrm{a} \rightarrow \mathrm{AH}=\frac{a \sqrt{3}}{2}$
Tam giác SBC là tam giác đều cạnh a (vì cạnh $\mathrm{BC}=\mathrm{a}$ ). SH là đường cao của tam giác đều $\mathrm{SBC} \rightarrow \mathrm{SH}=\frac{a \sqrt{3}}{2}$
$\tan (\widehat{S A H})=\frac{S H}{A H}=1 \rightarrow \widehat{S A H}=45^{\circ}$

Dưới đây là bài tập góc giữa đường thẳng và mặt phẳng trong không gian dành cho học sinh lớp 11, được thiết kế theo lộ trình từ cơ bản đến nâng cao, phù hợp cho bạn luyện tập thêm tại nhà.
Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Cho đường thẳng d cắt mặt phẳng ( $\alpha$ ) tại điểm O và d không vuông góc với ( $\alpha$ ). Gọi $\mathrm{d}^{\prime}$ là hình chiếu vuông góc của d lên ( $\alpha$ ). Góc giữa đường thẳng d và mặt phẳng (α) là góc giữa hai đường thẳng nào?
A. d và đường thẳng bất kỳ nằm trong ( $\alpha$ )
B. $\mathrm{d}^{\prime}$ và đường thẳng bất kỳ nằm trong ( $\alpha$ )
C. d và $\mathrm{d}^{\prime}$
D. d và đường thẳng đi qua O vuông góc với ( $\alpha$ )
Câu 2: Cho hình lập phương $\mathrm{ABCD}^{\prime} \mathrm{A}^{\prime} \mathrm{C}^{\prime} \mathrm{D}^{\prime}$. Góc giữa đường thẳng $\mathrm{A}^{\prime} \mathrm{B}$ và mặt phẳng (ABCD) bằng bao nhiêu?
A. $45^{\circ}$
B. $30^{\circ}$
C. $60^{\circ}$
D. $90^{\circ}$
Câu 3: Cho hình chóp $\mathrm{S} . \mathrm{ABC}$ có đáy ABC là tam giác đều cạnh a , cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy và $\mathrm{SA}=\mathrm{a} \sqrt{3}$. Tính góc giữa đường thẳng SB và mặt phẳng (ABC).
A. $60^{\circ}$
B. $45^{\circ}$
C. $30^{\circ}$
D. $90^{\circ}$
Câu 4: Cho hình chóp tứ giác đều $\mathrm{S} . \mathrm{ABCD}$ có tất cả các cạnh đều bằng a . Cosin của góc giữa cạnh bên SD và mặt phẳng đáy $(\mathrm{ABCD})$ là:
A. $\frac{1}{2}$
B. $\frac{\sqrt{3}}{2}$
C. $\frac{\sqrt{3}}{3}$
D. $\frac{\sqrt{2}}{2}$
Câu 5: Cho hình chóp $S . A B C D$ có đáy là hình vuông cạnh $a, S A \perp(A B C D)$ và $S A=a$. Tính số đo góc giữa đường thẳng AC và mặt phẳng $(\mathrm{SBC})$.
A. $45^{\circ}$
B. $30^{\circ}$
C. $60^{\circ}$
D. $90^{\circ}$
Câu 6: Cho hình chóp $\mathrm{S} . \mathrm{ABC}$ có đáy ABC là tam giác vuông cân tại $\mathrm{B}, \mathrm{AB}=\mathrm{a}$. Cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy và $\mathrm{SA}=\mathrm{a}$. Gọi M là trung điểm của BC . Tính sin của góc tạo bởi đường thẳng AM và mặt phẳng $(\mathrm{SBC})$.
A. $\frac{1}{2}$
B. $\frac{\sqrt{5}}{5}$
C. $\frac{\sqrt{10}}{5}$
D. $\frac{\sqrt{2}}{2}$
Câu 7: Cho hình lăng trụ đứng $\mathrm{ABC}^{\prime} \mathrm{A}^{\prime} \mathrm{B}^{\prime} \mathrm{C}^{\prime}$ có đáy ABC là tam giác vuông tại $\mathrm{B}, \mathrm{AB} =\mathrm{BC}=\mathrm{a}$. Biết cạnh bên $\mathrm{AA}^{\prime}=\mathrm{a} \sqrt{2}$. Tính số đo góc giữa đường thẳng $\mathrm{A}^{\prime} \mathrm{C}$ và mặt phẳng ( $\mathrm{ABB}^{\prime} \mathrm{A}^{\prime}$ ).
A. $45^{\circ}$
B. $30^{\circ}$
C. $60^{\circ}$
D. $90^{\circ}$
Câu 8: Cho tứ diện đều ABCD . Gọi $\alpha$ là góc giữa cạnh AB và mặt phẳng $(\mathrm{BCD})$. Tính $\cos \alpha$.
A. $\frac{1}{3}$
B. $\frac{\sqrt{6}}{3}$
C. $\frac{\sqrt{3}}{5}$
D. $\frac{\sqrt{2}}{2}$
Câu 9: Cho hình chóp $\mathrm{S} . \mathrm{ABCD}$ có đáy ABCD là hình thoi cạnh a, $\widehat{B A D}=60^{\circ}$. Hình chiếu vuông góc của đỉnh S lên mặt phẳng $(\mathrm{ABCD})$ là trọng tâm G của tam giác ABC . Biết $\mathrm{SG}=\frac{a}{2}$. Tính tan của góc giữa SA và mặt phẳng ( ABCD ).
A. $\frac{\sqrt{3}}{3}$
B. $\sqrt{3}$
C. $\frac{1}{2}$
D. $\frac{\sqrt{3}}{2}$
Câu 10: Cho hình lập phương $\mathrm{ABCD} \cdot \mathrm{A}^{\prime} \mathrm{B}^{\prime} \mathrm{C}^{\prime} \mathrm{D}^{\prime}$. Tính côsin của góc giữa đường thẳng AC và mặt phẳng ( $\mathrm{A}^{\prime} \mathrm{BD}$ ).
A. $\frac{1}{2}$
B. $\frac{\sqrt{3}}{3}$
C. $\sqrt{2}$
D. $\frac{\sqrt{2}}{2}$
Bài tập tự luận
Bài 1: Cho hình chóp S.ABC có đáy ABC là tam giác vuông tại B, cạnh bên SA vuông góc với mặt phẳng đáy (ABC). Hãy xác định góc giữa đường thẳng SC và mặt phẳng (ABC).
Bài 2: Cho hình lập phương ABCD.A'B'C'D' có cạnh bằng . Tính tang của góc tạo bởi đường chéo A'C và mặt phẳng đáy (ABCD).
Bài 3: Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có tất cả các cạnh đều bằng a. Tính số đo góc giữa cạnh bên SA và mặt phẳng đáy (ABCD).
Bài 4: Cho hình chóp $S . A B C$ có đáy $A B C$ là tam giác đều cạnh a, $S A \perp(A B C)$ và $S A =\mathrm{a} \sqrt{3}$. Tính sin của góc giữa đường thẳng AB và mặt phẳng $(\mathrm{SBC})$.
Bài 5: Cho hình lăng trụ đứng $A B C \cdot A^{\prime} B^{\prime} C^{\prime}$ có đáy $A B C$ là tam giác vuông tại $A, A B= \mathrm{a}, \mathrm{AC}=\mathrm{a} \sqrt{3}$. Biết góc giữa đường thẳng $\mathrm{A}^{\prime} \mathrm{B}$ và mặt phẳng ( $\mathrm{ACC}^{\prime} \mathrm{A}^{\prime}$ ) bằng $30^{\circ}$. Tính chiều cao $\mathrm{AA}^{\prime}$ của lăng trụ.
Bài 6: Cho hình chóp $\mathrm{S} . \mathrm{ABCD}$ có đáy ABCD là hình chữ nhật với $\mathrm{AB}=\mathrm{a}, \mathrm{AD}=\mathrm{a} \sqrt{2}$ Tam giác SAB là tam giác cân tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt đáy. Biết góc giữa SC và mặt phẳng ( ABCD ) bằng $45^{\circ}$. Hãy tính sin của góc tạo bởi đường thẳng SD và mặt phẳng ( SAC ).
Bài 7: Cho hình hộp chữ nhật $\mathrm{ABCD} \cdot \mathrm{A}^{\prime} \mathrm{B}^{\prime} \mathrm{C}^{\prime} \mathrm{D}^{\prime}$. Gọi $\alpha, \beta, \gamma$ lần lượt là góc tạo bởi đường chéo không gian $\mathrm{AC}^{\prime}$ với ba mặt phẳng cùng đi qua đỉnh $\mathrm{A}:(\mathrm{ABCD})$, $\left(\mathrm{ADD}^{\prime} \mathrm{A}^{\prime}\right),\left(\mathrm{ABB}^{\prime} \mathrm{A}^{\prime}\right)$. Chứng minh hệ thức: $\sin ^2 \alpha+\sin ^2 \beta+\sin ^2 \gamma=1$

Thực tế, dạng toán góc giữa đường thẳng và mặt phẳng trong không gian không quá “đáng sợ” như nhiều bạn nghĩ. Chỉ cần đi từng bước chắc chắn, kết hợp giữa tư duy hình học và công thức hợp lý, bạn hoàn toàn có thể giải quyết gọn gàng và chính xác.
Nếu bạn còn gặp khó khăn trong việc giải các dạng bài góc giữa đường thẳng và mặt phẳng trong không gian thì khóa học Toán lớp 11 tại Học là Giỏi là lựa chọn hoàn hảo cho bạn. Ở đây, bạn sẽ có lộ trình học rõ ràng, phù hợp với từng trình độ học sinh. Gia sư theo sát, hướng dẫn cách tránh những lỗi sai thường gặp khi làm bài, giúp bạn cải thiện điểm số và tạo nền tảng vững chắc cho các kỳ thi quan trọng.
Đăng ký học thử ngay hôm nay
Để con học sớm - Ôn sâu và nhận ưu đãi học phí!
Bài viết xem nhiều
Học là Giỏi hợp tác với VTVprime thúc đẩy giáo dục số
Thứ sáu, 30/1/2026
20+ trường THPT ở Hà Nội có chất lượng đào tạo tốt nhất 2025
Thứ năm, 30/10/2025
STEM là gì? Lợi ích và ứng dụng trong giáo dục hiện đại
Thứ ba, 12/8/2025
Tại sao cần tìm gia sư toán lớp 10 tại Hà Nội?
Thứ tư, 7/5/2025
Bí quyết tìm gia sư toán lớp 9 ở Hà Nội uy tín
Thứ ba, 22/4/2025Khóa học video Toán 4 (Biệt đội Toán hoc 4)
›
Khóa học video Toán 5 (Biệt đội Toán hoc 5)
›
Khóa Luyện thi chuyển cấp 9 vào 10 môn Toán
›
Đánh giá năng lực miễn phí - Toán lớp 11
›
Khóa học tốt trên lớp - Toán lớp 11
›
Đăng ký học thử ngay hôm nay
Để con học sớm - Ôn sâu và nhận ưu đãi học phí!
Bài viết liên quan
Thứ tư, 7/10/2026 03:49 AM
Khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị và giá trị ngoại lệ lớp 12
Khi phân tích một mẫu số liệu, chỉ nhìn vào các giá trị lớn hay nhỏ là chưa đủ để đánh giá dữ liệu phân tán như thế nào. Khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị và giá trị ngoại lệ giúp con có thêm những công cụ để nhìn rõ đặc điểm của mẫu số liệu. Đây cũng là nội dung được trình bày trong SGK Kết nối tri thức với cuộc sống, tạo nền tảng để học sinh đọc hiểu và phân tích số liệu một cách có cơ sở. Hãy cùng Học là Giỏi hệ thống lại phần kiến thức lý thuyết và bài tập trọng tâm dựa theo SGK Kết nối tri thức với cuộc sống trong bài dưới đây.
Thứ ba, 6/10/2026 04:45 PM
Hệ trục tọa độ trong không gian lớp 12: Lý thuyết & Bài tập
Hệ trục tọa độ trong không gian là một nội dung mà học sinh lớp 12 cần nắm vững trong chương trình Toán. Với cách tiếp cận bằng tọa độ, những điểm, vectơ hay đối tượng hình học vốn khá trừu tượng sẽ được biểu diễn bằng các con số cụ thể, giúp con dễ hình dung, tính toán và giải bài. Bám sát SGK Toán 12 Kết nối tri thức với cuộc sống, Học là Giỏi đã hệ thống phần lý thuyết trọng tâm kèm bài tập vận dụng, giúp con củng cố kiến thức, rèn kỹ năng khi làm bài.
Thứ hai, 5/10/2026 10:06 AM
Học Toán 12: Biểu thức tọa độ của các phép toán vectơ
Biểu thức tọa độ của các phép toán vectơ là cách đưa những phép tính trên vectơ về dạng tọa độ cụ thể, nhờ đó việc cộng, trừ hay nhân vectơ với một số trở nên trực quan và thuận tiện hơn. Nội dung dưới đây được Học là Giỏi tổng hợp và biên soạn dựa trên kiến thức trong SGK Kết nối tri thức với cuộc sống, từ công thức đến cách áp dụng vào từng dạng bài.
Thứ bảy, 3/10/2026 04:25 AM
Chuyên đề khảo sát sự biến thiên của hàm số ôn thi ĐH
Khảo sát sự biến thiên của hàm số là một trong những nội dung quan trọng khi học ứng dụng đạo hàm. Từ dấu của đạo hàm đến cách xác định khoảng đồng biến, nghịch biến, học sinh cần nắm được mối liên hệ giữa từng bước để giải quyết bài toán chính xác. Nội dung sau, Học là Giỏi đã hệ thống lại kiến thức của sách giáo khoa Kết nối tri thức với cuộc sống, phù hợp để con củng cố kiến thức trước các kỳ thi quan trọng.
Thứ năm, 1/10/2026 10:50 AM
Cách tìm đường tiệm cận của đồ thị hàm số chi tiết
Tiệm cận đứng, tiệm cận ngang hay tiệm cận xiên đều mô tả một cách khác nhau về xu hướng của đồ thị hàm số. Vì vậy, để tìm đúng đường tiệm cận của đồ thị hàm số, con cần phân biệt được điều kiện xuất hiện của từng loại. Bài viết này, Học là Giỏi tổng hợp cách nhận biết và xác định từng loại tiệm cận trong sách giáo khoa Kết nối tri thức với cuộc sống lớp 12 để con dễ theo dõi và vận dụng.
Thứ tư, 30/9/2026 07:37 AM
Chuyên đề Toán: Giá trị lớn nhất nhỏ nhất của hàm số
Không phải bài toán giá trị lớn nhất nhỏ nhất của hàm số nào cũng được giải theo cùng một cách. Tùy vào tập xác định, khoảng xét và đặc điểm của hàm số, các con có thể cần sử dụng bảng biến thiên, đạo hàm hoặc khai thác trực tiếp biểu thức và đồ thị. Bám sát nội dung SGK Kết nối tri thức với cuộc sống, Học là Giỏi sẽ lần lượt làm rõ những dạng bài thường gặp để con dễ nhận diện và áp dụng.