Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 1
BÀI TP HÌNH KHÔNG GIAN
BT1.Trong mt phng (
) cho t giác
ABCD
có các cp cnh đi không song song và đim
)(
S
.
a. Xác đnh giao tuyn ca
)(SAC
và (SBD)
b. Xác đnh giao tuyn ca (SAB) và (SCD)
c. Xác đnh giao tuyn ca (SAD) và (SBC)
Gii
a. Xác đnh giao tuyn ca (SAC) và (SBD)
Ta có : S là đim chung ca (SAC) và (SBD)
Trong (
), gi O = AC
BD
O
AC mà AC
(SAC)
O
(SAC)
O
BD mà BD
(SBD)
O
(SBD)
O là đim chung ca (SAC) và (SBD)
Vy : SO là giao tuyn ca (SAC) và (SBD)
b. Xác đnh giao tuyn ca (SAB) và (SCD)
Ta có: S là đim chung ca (SAC) và (SBD)
Trong (
) , AB không song song vi CD
Gi I = AB
CD
I
AB mà AB
(SAB)
I
(SAB)
I
CD mà CD
(SCD)
I
(SCD)
I là đim chung ca (SAB) và (SCD)
Vy : SI là giao tuyn ca (SAB) và (SCD)
c. Tng t câu a, b
2. Cho bn đim A,B,C,D không cùng thuc mt mt phng .
Trên các đon thng AB, AC, BD
ln lt ly các đim M, N, P sao cho MN không song
song vi BC. Tìm giao tuyn ca ( BCD) và ( MNP)
Gii
P
BD mà BD
( BCD)
P
( BCD)
P
( MNP)
P là đim chung ca ( BCD) và ( MNP)
Trong mp (ABC) , gi E = MN
BC
E
BC mà BC
( BCD)
E
( BCD)
E
MN mà MN
( MNP)
E
( MNP)
E là đim chung ca ( BCD) và ( MNP)
Vy : PE là giao tuyn ca ( BCD) và ( MNP)
3. Cho tam giác ABC và mt đim S không thuc mp (ABC ) , mt đim I thuc đon SA .
Mt đng thng a không song song vi AC ct các cnh AB, BC theo th t ti J , K.
Tìm giao tuyn ca các cp mp sau :
a. mp ( I,a) và mp (SAC )
b. mp ( I,a) và mp (SAB )
c. mp ( I,a) và mp (SBC )
Gii
a. Tìm giao tuyn ca mp ( I,a) vi mp (SAC ) :
Ta có:
I
SA mà SA
(SAC )
I
(SAC )
I
( I,a)
I là đim chung ca hai mp ( I,a) và (SAC )
Trong (ABC ), a không song song vi AC
k
S
I
D
O
B
C
A
J
C
B
E
N
D
P
M
A
L
A
B
J
C
K
O
I
S
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 2
Gi O = a
AC
O
AC mà AC
(SAC )
O
(SAC )
O
( I,a)
O là đim chung ca hai mp ( I,a) và (SAC )
Vy : IO là giao tuyn ca hai mp ( I,a) và (SAC )
b. Tìm giao tuyn ca mp ( I,a) vi mp (SAB) : là JI
c. Tìm giao tuyn ca mp ( I,a) vi mp (SBC )
Ta có : K là đim chung ca hai mp ( I,a) và mp (SBC )
Trong mp (SAC) , gi L = IO
SC
L
SC mà SC
(SBC )
L
(SBC )
L
IO mà IO
( I,a)
L
( I,a )
L là đim chung ca hai mp ( I,a) và (SBC )
Vy: KL là giao tuyn ca hai mp ( I,a) và (SBC )
4. Cho bn đim A ,B ,C , D không cùng nm trong mt mp
a. Chng minh AB và CD chéo nhau
b. Trên các đon thng AB và CD ln lt ly các đim
M, N sao cho đng thng MN ct đng
thng BD ti I . Hi đim I thuc nhng mp nào .
Xđ giao tuyn ca hai mp (CMN) và ( BCD)
Gii
a. Chng minh AB và CD chéo nhau :
Gi s AB và CD không chéo nhau
Do đó có mp (
) cha AB và CD
A ,B ,C , D nm trong mp (
) mâu thun gi thuyt
Vy : AB và CD chéo nhau
b. im I thuc nhng mp :
I
MN mà MN
(ABD )
I
(ABD )
I
MN mà MN
(CMN )
I
(CMN )
I
BD mà BD
(BCD )
I
(BCD )
Xđ giao tuyn ca hai mp (CMN) và ( BCD) là CI
5. Cho tam giác ABC nm trong mp ( P) và a là mtđng thng nm trong mp ( P) và không
song song vi AB và AC . S là mt đim ngoài mt phng ( P) và A’ là mt đim thuc SA .
Xđ giao tuyn ca các cp mp sau
a. mp (A’,a) và (SAB)
b. mp (A’,a) và (SAC)
c. mp (A’,a) và (SBC)
Gii
a. Xđ giao tuyn ca mp (A’,a) và (SAB)
A’
SA mà SA
( SAB)
A’
( SAB)
A’
( A’,a)
A’ là đim chung ca ( A’,a) và (SAB )
Trong ( P) , ta có a không song song vi AB
Gi E = a
AB
E
AB mà AB
(SAB )
E
(SAB )
E
( A’,a)
E là đim chung ca ( A’,a) và (SAB )
Vy: A’E là giao tuyn ca ( A’,a) và (SAB )
b. Xđ giao tuyn ca mp (A’,a) và (SAC)
A’
SA mà SA
( SAC)
A’
( SAC)
A’
( A’,a)
M
I
C
B
D
N
A
F
a
P
E
B
C
N
M
A
A
'
S
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 3
A’ là đim chung ca ( A’,a) và (SAC )
Trong ( P) , ta có a không song song vi AC
Gi F = a
AC
F
AC mà AC
(SAC )
F
(SAC )
E
( A’,a)
F là đim chung ca ( A’,a) và (SAC )
Vy: A’F là giao tuyn ca ( A’,a) và (SAC )
c. Xđ giao tuyn ca (A’,a) và (SBC)
Trong (SAB ) , gi M = SB
A’E
M
SB mà SB
( SBC)
M
( SBC)
M
A’E mà A’E
( A’,a)
M
( A’,a)
M là đim chung ca mp ( A’,a) và (SBC )
Trong (SAC ) , gi N = SC
A’F
N
SC mà SC
( SBC)
N
( SBC)
N
A’F mà A’F
( A’,a)
N
( A’,a)
N là đim chung ca mp ( A’,a) và (SBC )
Vy: MN là giao tuyn ca ( A’,a) và (SBC )
6. Cho t din ABCD , M là mt đim bên trong tam giác ABD , N là mt đim bên trong tam
giác ACD . Tìm giao tuyn ca các cp mp sau
a. (AMN) và (BCD)
b. (DMN) và (ABC )
Gii
a. Tìm giao tuyn ca (AMN) và (BCD)
Trong (ABD ) , gi E = AM
BD
E
AM mà AM
( AMN)
E
( AMN)
E
BD mà BD
( BCD)
E
( BCD)
E là đim chung ca mp ( AMN) và (BCD )
Trong (ACD ) , gi F = AN
CD
F
AN mà AN
( AMN)
F
( AMN)
F
CD mà CD
( BCD)
F
( BCD)
F là đim chung ca mp ( AMN) và (BCD )
Vy: EF là giao tuyn ca mp ( AMN) và (BCD )
b. Tìm giao tuyn ca (DMN) và (ABC)
Trong (ABD ) , gi P = DM
AB
P
DM mà DM
( DMN)
P
(DMN )
P
AB mà AB
( ABC)
P
(ABC)
P là đim chung ca mp ( DMN) và (ABC )
Trong (ACD) , gi Q = DN
AC
Q
DN mà DN
( DMN)
Q
( DMN)
Q
AC mà AC
( ABC)
Q
( ABCA)
Q là đim chung ca mp ( DMN) và (ABC )
Vy: PQ là giao tuyn ca mp ( DMN) và (ABC )
Dng 2 : Xác đnh giao đim ca đng thng a và mt phng (
)
B
C
E
D
F
N
M
Q
P
A
b
a
A
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 4
Phng pháp : Tìm đng thng b nm trong mt phng (
)
Giao đim ca a và b là giao đt a và mt phng (
)
Chú ý : ng thng b thng là giao tuyn ca mp () và mp () a
Cn chn mp () cha đng thng a sao cho giao tuyn ca
mp () và mp () d xác đnh và giao tuyn không song song vi đng thng a
Bài tp :
1. Trong mp () cho tam giác ABC . Mt đim S không thuc () . Trên cnh AB ly mt đim P
và trên các đon thng SA, SB ta ly ln lt hai đim M, N sao cho MN không song song vi AB .
a. Tìm giao đim ca đng thng MN vi mt phng (SPC )
b. Tìm giao đim ca đng thng MN vi mt phng (
)
Gii
a. Tìm giao đim ca đng thng MN vi mt phng (SPC )
Cách 1 : Trong (SAB) , gi E = SP MN
E SP mà SP (SPC) E (SPC)
E MN
Vy : E = MN (SPC )
Cách 2 : Chn mp ph (SAB) MN
( SAB) (SPC ) = SP
Trong (SAB), gi E = MN SP
E MN
E SP mà SP (SPC)
Vy : E = MN (SPC )
b. Tìm giao đim ca đng thng MN vi mp (
)
Cách 1: Trong (SAB) , MN không song song vi AB
Gi D = AB MN
D AB mà AB () D ()
D MN
Vy: D = MN ()
Cách 2 : Chn mp ph (SAB) MN
( SAB) () = AB
Trong (SAB) , MN không song song vi AB
Gi D = MN AB
D AB mà AB () D ()
D MN
Vy : D = MN ()
2. Cho t giác ABCD và mt đim S không thuc mp (ABCD ).
Trên đon SC ly mt đim M không trùng vi S và C .
Tìm giao đim ca đng thng SD vi mt phng (ABM )
Gii
Chn mp ph (SBD) SD
Tìm giao tuyn ca hai mp ( SBD) và (ABM )
Ta có B là đim chung ca ( SBD) và (ABM )
Tìm đim chung th hai ca ( SBD) và (ABM )
Trong (ABCD ) , gi O = AC BD
Trong (SAC ) , gi K = AM SO
K SO mà SO (SBD) K ( SBD)
K AM mà AM (ABM ) K ( ABM )
K là đim chung ca ( SBD) và (ABM )
A
M
D
B
P
E
C
N
S
M
A
D
O
C
B
S
K
N
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 5
( SBD) (ABM ) = BK
Trong (SBD) , gi N = SD BK
N BK mà BK (AMB) N (ABM)
N SD
Vy : N = SD (ABM)
3. Cho t giác ABCD và mt đim S không thuc mp (ABCD ). Trên đon AB ly mt đim M ,
Trên đon SC ly mt đim N ( M , N không trùng vi các đu mút ) .
a. Tìm giao đim ca đng thng AN vi mt phng (SBD)
b. Tìm giao đim ca đng thng MN vi mt phng (SBD)
Gii
a. Tìm giao đim ca đng thng AN vi mt phng (SBD)
Chn mp ph (SAC) AN
Tìm giao tuyn ca ( SAC) và (SBD)
Trong (ABCD) , gi P = AC BD
( SAC) (SBD) = SP
Trong (SAC), gi I = AN SP
I AN
I SP mà SP (SBD) I (SBD)
Vy : I = AN (SBD)
b. Tìm giao đim ca đng thng MN vi mt phng (SBD)
Chn mp ph (SMC) MN
Tìm giao tuyn ca ( SMC ) và (SBD)
Trong (ABCD) , gi Q = MC BD
( SAC) (SBD) = SQ
Trong (SMC), gi J = MN SQ
J MN
J SQ mà SQ (SBD) J (SBD)
Vy: J = MN (SBD)
4. Cho mt mt phng (
) và mt đng thng m ct mt phng () ti C . Trên m ta ly hai đim
A, B và mt đim S trong không gian . Bit giao đim ca đng thng SA vi mt phng (
)
là đim A’ . Hãy xác đnh giao đim ca đng thng SB và mt phng (
)
Gii
Chn mp ph (SA’C) SB
Tìm giao tuyn ca ( SA’C ) và ()
Ta có ( SA’C ) () = A’C
Trong (SA’C ), gi B’ = SB A’C
B’ SB mà SB (SA’C ) B’ (SA’C)
B’ A’C mà A’C () B’ ()
Vy : B’= SB ()
5. Cho bn đim A, B , C, S không cùng trong mt mt phng . Gi I, H ln lt là trung đim
ca SA, AB .Trên SC ly đim K sao cho : CK = 3KS.
Tìm giao đim ca đng thng BC vi mt phng ( IHK )
Gii
Chn mp ph (ABC) BC
Tìm giao tuyn ca ( ABC ) và (IHK)
Trong (SAC) ,có IK không song song vi AC
Gi E’ = AC IK
( ABC ) ( IHK) = HE’
Q
A
C
P
D
N
I
B
M
S
K
A
C
I
S
A
B
S
m
C
B'
A'
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 6
Trong (ABC ), gi E = BC HE’
E BC mà BC ( ABC) E ( ABC)
E HE’ mà HE’ ( IHK) E ( IHK)
Vy: E = BC ( IHK)
6. Cho t din SABC .Gi D là đim trên SA ,
E là đim trên SB và F là đim trên AC ( DE và AB
không song song ) .
a. Xđ giao tuyn ca hai mp (DEF) và ( ABC )
b. Tìm giao đim ca BC vi mt phng ( DEF )
c. Tìm giao đim ca SC vi mt phng ( DEF )
Gii
a. Xđ giao tuyn ca hai mp (DEF) và ( ABC )
Ta có : F là đim chung ca hai mt phng (ABC) và (DEF)
Trong (SAB) , AB không song song vi DE
Gi M = AB DE
M AB mà AB (ABC) M (ABC)
M DE mà DE (DEF) M (DEF)
M là đim chung ca hai mt phng (ABC) và (DEF)
Vy: FM là giao tuyn ca hai mt phng (ABC) và (DEF)
b. Tìm giao đim ca BC vi mt phng ( DEF )
Chn mp ph (ABC) BC
Tìm giao tuyn ca ( ABC ) và (DEF)
Ta có (ABC) (DEF) = FM hình 1
Trong (ABC), gi N = FM BC
N BC
N FM mà FM (DEF) N (DEF)
Vy: N = BC (DEF)
c. Tìm giao đim ca SC vi mt phng ( DEF )
Chn mp ph (SBC) SC
Tìm giao tuyn ca ( SBC ) và (DEF)
Ta có: E là đim chung ca ( SBC ) và (DEF)
N BC mà BC (SBC) N (SBC)
N FM mà FM (DEF) N (DEF)
N là đim chung ca ( SBC ) và (DEF)
Ta có (SBC) (DEF) = EN
Trong (SBC), gi K = EN SC
K SC
K EN mà EN (DEF) K (DEF) hình 2
Vy: K = SC (DEF)
7. Cho hình chóp S.ABCD .Gi O là giao đim ca AC và BD . M, N, P ln lt là các đim trên
SA, SB ,SD.
a. Tìm giao đim I ca SO vi mt phng ( MNP )
b. Tìm giao đim Q ca SC vi mt phng ( MNP )
Gii
a. Tìm giao đim I ca SO vi mt phng ( MNP )
Chn mp ph (SBD) SO
Tìm giao tuyn ca ( SBD ) và (MNP)
Ta có N MN mà MN (MNP) N (MNP)
N SB mà SB (SBD) N (SBD)
N là đim chung ca ( SBD ) và (MNP)
N
K
A
M
E
D
F
C
B
S
S
N
M
F
E
K
D
C
B
A
S
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 7
P MP mà MN (MNP) P (MNP)
P SD mà SD (SBD) P (SBD)
P là đim chung ca ( SBD ) và (MNP)
(MNP) (SBD) = NP
Trong (SBD), gi I = SO NP
I SO
I NP mà NP (MNP) I (MNP)
Vy: I = SO (MNP)
b. Tìm giao đim Q ca SC vi mt phng ( MNP )
Chn mp ph (SAC) SC
Tìm giao tuyn ca ( SAC ) và (MNP)
Ta có M MN mà MN (MNP) M (MNP)
M SA mà SA (SAC) M (SAC)
M là đim chung ca ( SAC ) và (MNP)
I MI mà MI (MNP) I (MNP)
I SO mà SO (SAC) I (SAC)
I là đim chung ca ( SAC ) và (MNP)
( SAC) (SBD) = MI
Trong (SAC), gi Q = SC MI
Q SC
Q MI mà MI (MNP) Q (MNP)
Vy: Q = SC (MNP)
8. Cho t din ABCD .Gi M,N ln lt là
trung đim AC và BC . K là đim trên BD và
không trùng vi trung đim BD .
a. Tìm giao đim ca CD và (MNK )
b. Tìm giao đim ca AD và (MNK )
Gii
a. Tìm giao đim ca CD và (MNK ) :
Chn mp ph (BCD) SC
Tìm giao tuyn ca ( BCD ) và (MNK)
Ta có N (MNK)
N BC mà BC (BCD) N (BCD)
N là đim chung ca (BCD ) và (MNK)
K (MNK)
K BD mà BD (BCD) K (BCD)
K là đim chung ca (BCD ) và (MNK)
(BCD) (MNK) = NK
Trong (BCD), gi I = CD NK
I CD
I NK mà NK (MNK) I (MNK)
Vy: I = CD (MNK)
b. Tìm giao đim ca AD và (MNK )
Chn mp ph (ACD) AD
Tìm giao tuyn ca (ACD ) và (MNK)
Ta có: M (MNK)
M AC mà AC (ACD) M (ACD)
M là đim chung ca (ACD ) và (MNK)
I NK mà NK (MNK) I (MNK)
I CD mà CD (ACD) I (ACD)
J
I
B
D
C
N
K
M
A
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 8
I là đim chung ca (ACD ) và (MNK)
(ACD) (MNK) = MI
Trong (BCD), gi J = AD MI
J AD
J MI mà MI (MNK) J (MNK)
Vy: J = AD (MNK)
9. Cho t din ABCD .Gi M,N là hai đim trên AC và AD . O là đim bên trong tamgiác BCD.
Tìm giao đim ca :
a. MN và (ABO )
b. AO và (BMN )
Gii
a. Tìm giao đim ca MN và (ABO ):
Chn mp ph (ACD) MN
Tìm giao tuyn ca (ACD ) và (ABO)
Ta có : A là đim chung ca (ACD ) và (ABO)
Trong (BCD), gi P = BO DC
P BO mà BO (ABO) P (ABO)
P CD mà CD (ACD) P (ACD)
P là đim chung ca (ACD ) và (ABO)
(ACD) (ABO) = AP
Trong (ACD), gi Q = AP MN
Q MN
Q AP mà AP (ABO) Q (ABO)
Vy: Q = MN (ABO)
b. Tìm giao đim ca AO và (BMN ) :
Chn mp (ABP) AO
Tìm giao tuyn ca (ABP ) và (BMN)
Ta có : B là đim chung ca (ABP ) và (BMN)
Q MN mà MN (BMN) Q (BMN)
Q AP mà AP (ABP) Q (ABP)
Q là đim chung ca (ABP ) và (BMN)
(ABP) (BMN) = BQ
Trong (ABP), gi I = BQ AO
I AO
I BQ mà BQ (BMN) I (BMN)
Vy: I = AO (BMN)
10. Trong mp (
) cho hình thang ABCD , đáy ln AB . Gi I ,J, K ln lt là các đim trên SA, AB,
BC ( K không là trung đim BC) . Tìm giao đim ca :
a. IK và (SBD)
b. SD và (IJK )
c. SC và (IJK )
Gii
a. Tìm giao đim ca IK và (SBD)
Chn mp ph (SAK) IK
Tìm giao tuyn ca (SAK ) và (SBD)
Ta có : S là đim chung ca (SAK ) và (SBD)
Trong (ABCD), gi P = AK BD
P AK mà AK (SAK) P (SAK)
P BD mà BD (SBD) P (SBD)
P là đim chung ca (SAK ) và (SBD)
(SAK) (SBD) = SP
O
Q
P
N
M
I
C
D
B
A
N
I
S
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 9
Trong (SAK), gi Q = IK SP
Q IK
Q SP mà SP (SBD) Q (SBD)
Vy: Q = IK (SBD)
b. Tìm giao đim ca SD và (IJK ) :
Chn mp ph (SBD) SD
Tìm giao tuyn ca (SBD ) và (IJK)
Ta có : Q là đim chung ca (IJK ) và (SBD)
Trong (ABCD), gi M = JK BD
M JK mà JK ( IJK) M (IJK)
M BD mà BD (SBD) M (SBD)
M là đim chung ca (IJK ) và (SBD)
(IJK) (SBD) = QM
Trong (SBD), gi N = QM SD
N SD
N QM mà QM (IJK) N (IJK)
Vy: N = SD (IJK)
c. Tìm giao đim ca SC và (IJK ) :
Chn mp ph (SAC) SC
Tìm giao tuyn ca (SAC ) và (IJK)
Ta có : I là đim chung ca (IJK ) và (SAC)
Trong (ABCD), gi E = AC JK
E JK mà JK ( IJK) E ( IJK)
E AC mà AC (SAC) E (SAC)
E là đim chung ca (IJK ) và (SAC)
( IJK) (SAC) = IE
Trong (SAC), gi F = IE SC
F SC
F IE mà IE ( IJK) F ( IJK)
Vy : F = SC ( IJK )
11.Cho t din ABCD . Trên AC và AD ly hai đim M,N sao cho MN không song song vi CD.
Gi O là đim bên trong tam giác BCD.
a. Tìm giao tuyn ca (OMN ) và (BCD )
b. Tìm giao đim ca BC vi (OMN)
c. Tìm giao đim ca BD vi (OMN)
Gii
a. Tìm giao tuyn ca (OMN ) và (BCD ):
Ta có : O là đim chung ca (OMN ) và (BCD )
Trong (ACD) , MN không song song CD
Gi I = MN CD
I là đim chung ca (OMN ) và (BCD )
Vy : OI = (OMN ) (BCD )
b. Tìm giao đim ca BC vi (OMN):
Trong (BCD), gi P = BC OI
Vy : P = BC ( OMN )
c. Tìm giao đim ca BD vi (OMN):
Trong (BCD), gi Q = BD OI
Vy : Q = BD ( OMN )
P
I
Q
O
M
D
N
C
B
A
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 10
12.Cho hình chóp S.ABCD . Trong tam giác SBC ly đim M trong tam giác SCD ly đim N
a. Tìm giao đim ca đng thng MN vi mt phng (SAC)
b. Tìm giao đim ca cnh SC vi mt phng (AMN)
Gii
a. Tìm giao đim ca đng thng MN vi mt phng (SAC) :
Chn mp ph (SMN) MN
Tìm giao tuyn ca (SAC ) và (SMN)
Ta có : S là đim chung ca (SAC ) và (SMN)
Trong (SBC), gi M’ = SM BC
Trong (SCD), gi N’ = SN CD
Trong (ABCD), gi I = M’N’ AC
I M’N’ mà M’N’ (SMN) I ( SMN)
I AC mà AC (SAC) I (SAC)
I là đim chung ca (SMN ) và (SAC)
( SMN) (SAC) = SI
Trong (SMN), gi O = MN SI
O MN
O SI mà SI ( SAC) O ( SAC)
Vy : O = MN ( SAC )
b. Tìm giao đim ca cnh SC vi mt phng (AMN) :
Chn mp ph (SAC) SC
Tìm giao tuyn ca (SAC ) và (AMN)
Ta có : ( SAC) (AMN) = AO
Trong (SAC), gi E = AO SC
E SC
E AO mà AO ( AMN) E ( AMN)
Vy : E = SC ( AMN )
M
N
B
C
N'
E
D
M'
I
O
A
S
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 11
Dng 3 : Chng minh ba đim thng hàng
Phng pháp : Chng minh ba đim đó cùng thuc hai mp phân bit
Khi đó ba đim thuc đng thng giao tuyn ca hai mp
Bài tp :
1. Cho hình bình hành ABCD . S là đim không thuc (ABCD) ,M và N ln lt là trung đim ca
đon AB và SC .
a. Xác đnh giao đim I = AN
(SBD)
b. Xác đnh giao đim J = MN
(SBD)
c. Chng minh I , J , B thng hàng
Gii
a. Xác đnh giao đim I = AN
(SBD )
Chn mp ph (SAC) AN
Tìm giao tuyn ca (SAC ) và (SBD)
( SAC) (SBD) = SO
Trong (SAC), gi I = AN SO
I AN
I SO mà SO ( SBD) I ( SBD)
Vy: I = AN ( SBD)
b. Xác đnh giao đim J = MN
(SBD)
Chn mp ph (SMC) MN
Tìm giao tuyn ca (SMC ) và (SBD)
S là đim chung ca (SMC ) và (SBD)
Trong (ABCD) , gi E = MC BD
( SAC) (SBD) = SE
Trong (SMC), gi J = MN SE
J MN
J SE mà SE ( SBD) J ( SBD)
Vy J = MN ( SBD)
c. Chng minh I , J , B thng hàng
Ta có : B là đim chung ca (ANB) và ( SBD)
I SO mà SO ( SBD) I ( SBD)
I AN mà AN (ANB) I (ANB)
I là đim chung ca (ANB) và ( SBD)
J SE mà SE ( SBD) J ( SBD)
J MN mà MN (ANB) J (ANB)
J là đim chung ca (ANB) và ( SBD)
Vy : B , I , J thng hàng
2. Cho t giác ABCD và S
(ABCD). Gi I , J là hai đim trên AD và SB , AD ct BC ti O và
OJ ct SC ti M .
a. Tìm giao đim K = IJ
(SAC)
b. Xác đnh giao đim L = DJ
(SAC)
c. Chng minh A ,K ,L ,M thng hàng
Gii
a. Tìm giao đim K = IJ
(SAC)
Chn mp ph (SIB) IJ
Tìm giao tuyn ca (SIB ) và (SAC)
S là đim chung ca (SIB ) và (SAC)
Trong (ABCD) , gi E = AC BI
I
J
E
A
B
C
M
N
D
S
O
M
K
F
E
L
A
D
C
B
O
J
I
S
J
E
I
O
S
C
N
M
B
A
D
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 12
(SIB) ( SAC) = SE
Trong (SIB), gi K = IJ SE
K IJ
K SE mà SE (SAC ) K (SAC)
Vy: K = IJ ( SAC)
b. Xác đnh giao đim L = DJ
(SAC)
Chn mp ph (SBD) DJ
Tìm giao tuyn ca (SBD ) và (SAC)
S là đim chung ca (SBD ) và (SAC)
Trong (ABCD) , gi F = AC BD
(SBD) ( SAC) = SF
Trong (SBD), gi L = DJ SF
L DJ
L SF mà SF (SAC ) L (SAC)
Vy : L = DJ ( SAC)
c. Chng minh A ,K ,L ,M thng hàng
Ta có :A là đim chung ca (SAC) và ( AJO)
K IJ mà IJ (AJO) K (AJO)
K SE mà SE (SAC ) K (SAC )
K là đim chung ca (SAC) và ( AJO)
L DJ mà DJ (AJO) L (AJO)
L SF mà SF (SAC ) L (SAC )
L là đim chung ca (SAC) và ( AJO)
M JO mà JO (AJO) M (AJO)
M SC mà SC (SAC ) M (SAC )
M là đim chung ca (SAC) và ( AJO)
Vy : A ,K ,L ,M thng hàng
3. Cho t din SABC.Gi L, M, N ln lt là các đim trên các cnh SA, SB và AC sao cho LM
không song song vi AB, LN không song song vi SC.
a. Tìm giao tuyn ca mp (LMN) và (ABC)
b. Tìm giao đim I = BC
( LMN) và J = SC ( LMN)
c. Chng minh M , I , J thng hàng
Gii
a. Tìm giao tuyn ca mp (LMN) và (ABC)
Ta có : N là đim chung ca (LMN) và (ABC)
Trong (SAB) , LM không song song vi AB
Gi K = AB LM
K LM mà LM (LMN ) K (LMN )
K AB mà AB ( ABC) K ( ABC)
b. Tìm giao đim I = BC
( LMN)
Chn mp ph (ABC) BC
Tìm giao tuyn ca (ABC ) và (LMN)
(ABC) ( LMN) = NK
Trong (ABC), gi I = NK BC
I BC
I NK mà NK (LMN ) I (LMN)
Vy : I = BC ( LMN)
Tìm giao đim J = SC
( LMN)
K
J
I
S
C
M
L
N
B
A
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 13
Trong (SAC), LN không song song vi SC
gi J = LN SC
J SC
J LN mà LN (LMN ) J (LMN)
Vy : J = SC ( LMN)
c. Chng minh M , I , J thng hàng
Ta có : M , I , J là đim chung ca (LMN) và ( SBC)
Vy : M , I , J thng hàng
4. Cho t giác ABCD và S
(ABCD). Gi M , N là hai đim trên BC và SD.
a. Tìm giao đim I = BN
( SAC)
b. Tìm giao đim J = MN
( SAC)
c. Chng minh C , I , J thng hàng
Gii
a. Tìm giao đim I = BN
( SAC)
Chn mp ph (SBD) BN
Tìm giao tuyn ca (SBD ) và (SAC)
Trong (ABCD), gi O = AC BD
(SBD) ( SAC) = SO
Trong (SBD), gi I = BN SO
I BN
I SO mà SO (SAC ) I (SAC)
Vy : I = BN ( SAC)
b. Tìm giao đim J = MN
( SAC) :
Chn mp ph (SMD) MN
Tìm giao tuyn ca (SMD ) và (SAC)
Trong (ABCD), gi K = AC DM
(SMD) ( SAC) = SK
Trong (SMD), gi J = MN SK
J MN
J SK mà SK (SAC ) J (SAC)
Vy : J = MN ( SAC)
c. Chng minh C , I , J thng hàng :
Ta có : C , I , J là đim chung ca (BCN ) và (SAC)
Vy : C , I , J thng hàng
S
O
J
K
I
M
N
A
D
C
B
S
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 14
Dng 4 : Tìm thit din ca hình chóp và mt phng ( ) :
Chú ý : Mt phng ( ) có th ch ct mt s mt ca hình chóp
Cách 1 : Xác đnh thit din bng cách kéo dài các giao tuyn
Bài tp :
1. Cho hình chóp S.ABCD đáy là hình bình hành tâm O .
Gi M, N , I là ba đim ly trên AD , CD , SO .
Tìm thit din ca hình chóp vi mt phng (MNI)
Gii
Trong (ABCD), gi J = BD MN
K = MN AB
H = MN BC
Trong (SBD), gi Q = IJ SB
Trong (SAB), gi R = KQ SA
Trong (SBC), gi P = QH SC
Vy : thit din là ng giác MNPQR
2. Cho hình chóp S.ABCD. Gi M, N , P ln lt
là trung đim ly trên AB , AD và SC .
Tìm thit din ca hình chóp vi mt phng (MNP)
Gii
Trong (ABCD) , gi E = MN DC
F = MN BC
Trong (SCD) , gi Q = EP SD
Trong (SBC) , gi R = FP SB
Vy : thit din là ng giác MNPQR
3. Cho t din ABCD . Gi H,K ln lt là trung đim các cnh AB, BC . Trên đng thng CD
ly đim M sao cho KM không song song vi BD . Tìm thit din ca t din vi mp (HKM ).
Xét 2 .trng hp :
a. M gia C và D
b. M ngoài đon CD
Gii
a. M gia C và D :
Ta có : HK , KM là đon giao tuyn ca (HKM) vi (ABC) và (BCD)
Trong (BCD), gi L = KM BD
Trong (ABD), gi N = AD HL
Vy : thit din là t giác HKMN
b. M ngoài đon CD:
Trong (BCD), gi L = KM BD
M
L
N
B
C
D
A
K
H
M
L
H
K
A
D
C
B
N
Q
F
R
E
B
C
D
M
P
A
S
R
Q
S
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 15
Vy : thit din là tam giác HKL
4. Cho hình chóp S.ABCD. Gi M, N ln lt là trung đim ly trên
AD và DC .Tìm thit din ca hình chóp vi mt phng (MNE)
Gii
Trong (SCD), gi Q = EN SC
Trong (SAD), gi P = EM SA
Trong (ABCD), gi F = MN BC
Trong (SBC), gi R = FQ SB
Vy : thit din là ng giác MNQRP
Cách 2 :Xác đnh thit din bng cách v giao tuyn ph :
Bài tp :
5. Cho hình chóp S.ABCD .Gi M, N ln lt là trung đim SB và SC . Gi s AD và BC không
song song .
a. Xác đnh giao tuyn ca (SAD) và ( SBC)
b. Xác đnh thit din ca mt phng (AMN) vi hình chóp S.ABCD
Gii
a. Xác đnh giao tuyn ca (SAD) và ( SBC) :
Trong (ABCD) , gi I = AD BC
Vy : SI = (SAD)
( SBC)
b. Xác đnh thit din ca mt phng (AMN) vi hình chóp S.ABCD
Trong (SBC) , gi J = MN SI
Trong (SAD) , gi K = SD AJ
Vy : thit din là t giác AMNK
6. Cho hình chóp S.ABCD.Trong tam giác SBC ly mt đim M
trong tam giác SCD ly mt đim N.
a. Tìm giao đim ca đng thng MN vi mt phng(SAC)
b. Tìm giao đim ca cnh SC vi mt phng (AMN)
c. Tìm thit din ca mt phng (AMN) vi hình chóp S.ABCD
Gii
a. Tìm giao đim ca đng thng MN vi mt phng(SAC):
Chn mp ph (SMN) MN
Tìm giao tuyn ca (SAC ) và (SMN)
Ta có : S là đim chung ca (SAC ) và (SMN)
Trong (SBC), gi M’ = SM BC
Trong (SCD), gi N’ = SN CD
Trong (ABCD), gi I = M’N’ AC
I M’N’ mà M’N’ (SMN) I ( SMN)
I AC mà AC (SAC) I (SAC)
I là đim chung ca (SMN ) và (SAC)
( SMN) (SAC) = SI
Trong (SMN), gi O = MN SI
O MN
O SI mà SI ( SAC) O ( SAC)
Vy : O = MN ( SAC )
I
J
K
M
N
A
D
C
B
S
M
N
B
C
N'
E
D
M'
I
O
A
S
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 16
b. Tìm giao đim ca cnh SC vi mt phng (AMN) :
Chn mp ph (SAC) SC
Tìm giao tuyn ca (SAC ) và (AMN)
Ta có : ( SAC) (AMN) = AO
Trong (SAC), gi E = AO SC
E SC
E AO mà AO ( AMN) E ( AMN)
Vy : E = SC ( AMN )
c. Tìm thit din ca mt phng (AMN) vi hình chóp S.ABCD:
Trong (SBC), gi P = EM SB
Trong (SCD), gi Q = EN SD
Vy : thit din là t giác APEQ
7. Cho hình chóp S.ABCD. Gi A’, B’ , C’ là ba đim
ly trên các cnh SA, SB, SC . Tìm thit din ca
hình chóp khi ct bi mt phng (A’B’C’)
Gii
Trong (ABCD), gi O = AC BD
Trong (SAC), gi O’ = A’C’ SO
Trong (SBD), gi D’ = B’O’ SD
Có hai trng hp :
Nu D’ thuc cnh SD thì thit din là t giác A’B’C’D’
Nu D’ thuc không cnh SD thì
Gi E = CD C’D’
F = AD A’D’
thit din là t giác A’B’C’EF
P
S
A
O
I
M'
D
E
N'
C
B
N
M
Q
C'
O'
C
D'
A'
B'
O
D
B
A
S
S
O'
B
A
C
D'
E
F
D
A'
B'
O
C'
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 17
§1 .HAI
NG THNG SONG SONG
Dng 5 : Chng minh hai đng thng a và b song song :
S dng mt trong các cách sau :
Chng minh a và b đng phng và không có đim chung
Chng minh a và b phân bit và cùng song song vi đng thng th ba
Chng minh a và b đng phng và áp dng các tính cht ca hình hc phng (cnh đi ca hình
bình hành , đnh lý talet … )
S dng các đnh lý
Chng minh bng phn chng
Bài tp :
1. Cho hình chóp S.ABCD vi đáy ABCD là hình bình hành .Gi A’ ,B’ , C’ ,D’ ln lt là trung
đim các cnh SA , SB , SC , SD .
a. Chng minh A’B’C’D’ là hình bình hành
b. Gi M là đim bt kì trên BC . Tìm thit din ca (A’B’M) vi hình chóp S.ABCD
Gii
a. Chng minh A’B’C’D’ là hình bình hành :
Trong tam giác SAB, ta có : A’B’
//
2
1
AB
Trong tam giác SCD, ta có : C’D’
//
2
1
CD
Mt khác AB
//
CD
A’B’
//
C’D’
Vy : A’B’C’D’ là hình bình hành
b. Tìm thit din ca (A’B’M) vi hình chóp S.ABCD:
Ta có : AB ∕ ∕ A’B’ và M là đim chung ca (A’B’M) và (ABCD)
Do đó giao tuyn ca (A’B’M) và (ABCD) là Mx song song AB và A’B’
Gi N = Mx AD
Vy : thit din là hình thang A’B’MN
2. Cho hình chóp S.ABCD vi đáy ABCD là hình thang vi cnh đáy AB và CD (AB
CD).
Gi M , N ln lt là trung đim các cnh SA , SB
a. Chng minh : MN ∕ ∕ CD
b. Tìm P = SC
(ADN)
c. Kéo dài AN và DP ct nhau ti I .
Chng minh : SI ∕ ∕ AB ∕ ∕ CD . T giác SABI là hình gì ?
Gii
a. Chng minh : MN ∕ ∕ CD :
Trong tam giác SAB, ta có : MN ∕ ∕ AB
Mà AB ∕ ∕ CD ( ABCD là hình thang )
Vy : MN ∕ ∕ CD
b. Tìm P = SC
(ADN):
Chn mp ph (SBC) SC
Tìm giao tuyn ca (SBC ) và (ADN)
Ta có : N là đim chung ca (SBC ) và (ADN)
N
M
S
A
B
D
C
A'
B'
C'
D'
I
E
S
B
C
M
N
P
D
A
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 18
Trong (ABCD), gi E = AD AC
( SBC) (ADN ) = NE
Trong (SBC), gi P = SC NE
Vy : P = SC ( ADN )
c. Chng minh : SI // AB // CD . T giác SABI là hình gì ?
Ta có :
CDABSI
SCD
SAB
SCD
////
CD / / AB
)( CD
)( AB
)( (SAB) SI
( theo đnh lí 2)
Xét ASI , ta có : SI // MN ( vì cùng song song AB)
M là trung đim AB
SI
//
2MN
Mà AB
//
2.MN
Do đó : SI
//
AB
Vy : t giác SABI là hình bình hành
3. Cho t din ABCD .Gi I ,J ln lt là trng tâm các tam giác ABC và ABD.
Chng minh : IJ ∕ ∕ CD
Gii
Gi E là trung đim AB
Ta có :
DEJ
CEI
IJ và CD đng phng
Do đó :
3
1
ED
EJ
EC
EI
(tính cht trng tâm)
Vy : IJ // CD
4. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang (đáy ln AB). Gi I, J ln lt là
trung đim AD và BC , K là đim trên cnh SB sao cho SN =
3
2
SB .
a. Tìm giao tuyn ca (SAB) và (IJK)
b. Tìm thit din ca (IJK) vi hình chóp S.ABCD
Tìm điu kin đ thit din là hình bình hành
Gii
a. Tìm giao tuyn ca (SAB) và (IJK):
Ta có : AB ∕ ∕ IJ và K là đim chung ca (SAB) và (IJK)
Vy : giao tuyn là đng thng Kx song song AB
b. Tìm thit din ca (IJK) vi hình chóp S.ABCD :
Gi L = Kx SA
Thit din là hình thang IJKL
Do : IJ là đng trung bình ca hình thang ABCD
IJ =
2
1
(AB + CD)
Xét SAB có :
3
2
SB
SK
AB
LK
LK =
AB.
3
2
IJKL là hình bình hành IJ = KL
2
1
(AB + CD) =
AB.
3
2
AB = 3.CD
Vy : thit din IJKL là hình bình hành AB = 3.CD
L
S
C
B
J
I
K
D
A
J
I
E
C
D
B
A
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 19
5. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành .Gi M ,N ,P , Q ln lt là các đim
nm trên các cnh BC , SC , SD ,AD sao cho MN // BS , NP // CD , MQ // CD
a. Chng minh : PQ // SA.
b. Gi K = MN
PQ
Chng minh đim K nm trên đng thng c đnh khi M di đng trên cnh BC.
Gii
a. Chng minh : PQ // SA.
Xét tam giác SCD :
Ta có : NP // CD
CS
CN
DS
NP
(1)
Tng t : MN // SB
CB
CM
CS
CN
(2)
Tng t : MQ // CD
DA
DQ
CB
CM
(3)
T (1) , (2) và (3), suy ra
DA
DQ
DS
DP
Vy : PQ // SA
b. Chng minh đim K nm trên đng thng c đnh khi M di đng trên cnh BC
Ta có :
)()(
)(
)(
//
SADSBCS
SADAD
SBCBC
ADBC
giao tuyn là đng thng St qua S c đnh song song BC và AD
Mà K (SBC) (SAD)
K St (c đnh )
Vy : K St c đnh khi M di đng trên cnh BC
NG THNG SONG SONG MT PHNG
Dng 6 : Chng minh đng thng a song song mt phng (P) :
P
K
Q
t
D
B
C
A
M
N
S
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 20
Phng pháp : Chng minh
//// d
a
ad
d
Bài tp :
1. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành .
Gi M ,N ln lt là trung đim các cnh AB và CD .
a. Chng minh MN // (SBC) , MN // (SAD)
b. Gi P là trung đim cnh SA . Chng minh SB và SC
đu song song vi (MNP)
c. Gi G
1
,G
2
ln lt là trng tâm ca ABC và SBC
Chng minh
21
GG
// (SAB)
Gii
a. Chng minh MN // (SBC):
Ta có :
)//(
)(
//
)(
SBCMN
SBCBC
BCMN
SBCMN
Tng t :
)//(
)(
//
)(
SADMN
SADAD
ADMN
SADMN
b. Chng minh SB // (MNP):
Ta có :
)//(
)(
//
)(
MNPSB
MNPMP
MPSB
MNPSB
Chng minh SC // (MNP):
Tìm giao tuyn ca (MNP) và (SAD)
Ta có : P là đim chung ca (MNP) và (SAD)
MN // AD
Do đó giao tuyn là đng thng qua P song song MN ct SD ti Q
PQ = (MNP) (SAD)
Xét SAD , Ta có : PQ // AD
P là trung đim SA
Q là trung đim SD
Xét SCD , Ta có : QN // SC
Ta có :
)//(
)(
//
)(
MNPSC
MNPNQ
NQSC
MNPSC
c. Chng minh
21
GG
// (SAB) :
Xét SAI , ta có :
3
1
21
IS
IG
IA
IG
21
GG
// SA
Q
M
N
C
D
P
B
A
S
Q
G
1
I
G
2
S
D
C
M
N
P
A
B
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 21
Do đó :
)//(GG
)(
SA// GG
)(GG
2121
21
SAB
SABSA
SAB
2. Cho hình chóp S.ABCD . M,N là hai đim trên AB, CD . Mt phng (
) qua MN // SA
a. Tìm các giao tuyn ca (
) vi (SAB) và (SAC).
b. Xác đnh thit din ca hình chóp vi (
)
c. Tìm điu kin ca MN đ thit din là hình thang
Gii
a. Tìm các giao tuyn ca (
) vi (SAB):
Ta có :
)(
//
)()(
SABSA
SA
SABM
() (SAB) = MP vi MP // SA
Tìm các giao tuyn ca (
) vi (SAC):
Gi R = MN AC
Ta có :
)(
//
)()(
SACSA
SA
SACR
() (SAC) = RQ vi RQ // SA
b. Xác đnh thit din ca hình chóp vi (
):
Thit din là t giác MPQN
c. Tìm điu kin ca MN đ thit din là hình thang:
Ta có : MPQN là hình thang
)2(
)1(
//
//
PQMN
QNMP
Xét (1) ,ta có
QNSA//
MP//QN
MPSA //
Do đó :
)//(
)(
//
SCDSA
SCDQN
QNSA
( vô lí )
Xét (2) ,ta có
BCMN //
(SBC)PQ
(ABCD)MN
(SBC)(ABCD)BC
Ngc li, nu MN // BC thì
PQMN
SBCBC
MB
SBCPQ
//
)(
)(
)(
Vy đ thit din là hình thang thì MN // BC.
3. Cho t din ABCD .Trên cnh AD ly trung đim M , trên cnh BC ly trung đim N bt k .
Gi (
) là mt phng cha đng thng MN và song song vi CD .
a. Hãy xác đnh thit din ca mt phng (
) vi t din ABCD.
b. Xác đnh v trí ca N trên CD sao cho thit din là hình bình hành .
Gii
a. Hãy xác đnh thit din ca mt phng (
) vi t din ABCD.
Ta có :
)1(//
)()(
)(
//)(
CDMP
ACDM
ACDCD
CD
N
S
M
A
B
C
D
P
Q
R
N
S
M
A
B
C
D
P
Q
R
A
D
M
P
B
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 22
Tng t :
)2(//
)()(
)(
//)(
CDNQ
BCDN
BCDCD
CD
T (1) và (2), ta đc : MP // NQ
Vy: thit din là hình thang MPNQ
b. Xác đnh v trí ca N trên BC sao cho thit din là hình bình hành .
Ta có : MP // NQ
MP =
CD.
2
1
MPNQ là hình bình hành
CDNQMP
NQMP
NQMP
NQMP
2
1
//
//
Do đó : N là trung đim BC .
Vy : N là trung đim BC thì MPNQ là hình bình hành
4. Cho hình thang ABCD có đáy ln AB và S là mt đim ngoài mt phng ca hình thang .
Gi M là mt đim ca CD ; (
) là mt phng qua M và song song vi SA và BC .
a. Hãy tìm thit din ca mt phng (
) vi hình chóp S.ABCD. Thit din là hình gì ?
b. Tìm giao tuyn ca () vi mt phng (SAD).
Gii
a. Hãy tìm thit din ca mt phng (
) vi hình chóp S.ABCD:
Ta có :
)1(//
)()(
)(
//)(
BCMN
ABCDM
ABCDBC
BC
Tng t :
SANP
SABN
SABSA
SA
//
)()(
)(
//)(
)2(//
)()(
)(
//)(
BCPQ
SBCP
SBCBC
BC
T (1) và (2) , ta đc : MN // PQ
Vy : thit din là hình thang MNPQ.
b. Tìm giao tuyn ca (
) vi mt phng (SAD).
Trong (ABCD) , gi I = AD BC
I là đim chung ca () và (SAD)
Ta có :
)()(
)(
//)(
SADI
SADSA
SA
Vy : giao tuyn là đng thng qua I và song song vi SA.
5. Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành .Gi M là mt đim trên cnh SC và
(
) là mt phng cha AM và song song vi BD.
a. Hãy nêu cách dng các giao đim E, F ca mt phng () ln lt vi các cnh SB, SD.
B
C
P
N
M
D
A
Q
t
Q
I
P
N
M
C
B
D
A
S
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 23
b. Gi I là giao đim ca ME và CB , J là giao đim ca MF và CD. Hãy chng minh ba đim
I,J, A thng hàng .
Gii
a. Hãy nêu cách dng các giao đim E, F ca mt phng (
) ln lt vi các cnh SB, SD.
Gi s dng đc E, F tha bài toán
Ta có :
EFBD
SBDEF
SBDBD
BD
//
)()(
)(
//)(
Do các đim E ,F ,A ,M cùng thuc mt phng ()
Trong () , gi K = EF AM
K EF mà EF (SBD) K (SBD)
K AM mà AM (SAC) K (SAC)
K (SAC) (SBD)
Do (SAC) (SBD) = SO
K SO
Cách dng E, F :
Dng giao đim K ca AM và SO , qua K dng EF // BD
b.Chng minh ba đim I , J , A thng hàng :
Ta có :
)()(
)()(
ABCDIABCDBCmàBCI
IMEmàMEI
I () (ABCD)
Tng t ,
)()(
)()(
ABCDJ
ABCDA
I , J , A là đim chung ca () và (ABCD)
Vy : I , J , A thng hàng .
6. Trong mt phng (
) cho tam giác ABC vuông ti A ,
B
ˆ
= 60
0
, AB = a .Gi O là trung đim ca
BC . Ly đim S ngoài mt phng (
) sao cho SB = a và SB OA . Gi M là mt đim trên
cnh AB , mt phng (
) qua M song song vi SB và OA , ct BC ,SC , SA ln lt ti N , P , Q .
t x = BM ( 0 < x < a ) .
a. Chng minh MNPQ là hình thang vuông
b. Tính din tích ca hình thang theo a và x .
Tính x đ din tích này ln nht .
Gii
a. Chng minh MNPQ là hình thang vuông :
Ta có :
)1(//
)()(
)(
//)(
OAMN
ABCMN
ABCOA
OA
)2(//
)()(
)(
//)(
SBMQ
SABMQ
SABSB
SB
)3(//
)()(
)(
//)(
SBNP
SBCNP
SBCSB
SB
T (2) và (3) ,suy ra MQ // NP // SB (4)
MNPQ là hình thang
K
J
I
M
O
E
F
S
D
C
B
A
Q
A
O
N
M
P
C
B
S
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 24
T (1) và (4) , ta có :
NPMN
MQMN
SBNPMQ
OAMN
SBOA
////
//
Vy : MNPQ là hình thang vuông , đng cao MN.
b. Tính din tích ca hình thang theo a và x .
Ta có :
MNNPMQS
MNPQ
).(
2
1
Tính MN :
Xét tam giác ABC
Ta có :
BC
AB
B cos
B
AB
BC
cos
aBC 2
BO = a
Do
ABO
BOBA
B
0
60
ˆ
đu
Có MN // AO
BO
BN
AB
BM
AO
MN
xBNMBMN
Tính MQ :
Xét tam giác SAB , ta có : MQ // SB
AB
AM
SB
MQ
xa
a
a
xa
AB
SB
AMMQ ).(.
Tính NP :
Xét tam giác SBC , ta có : NP // SB
CB
CN
SB
NP
2
2
2
).2(.
xa
a
a
xa
CB
SB
CNNP
Do đó :
)34.(3.
12
1
4
)34(
xax
xax
S
MNPQ
Áp dng bt đng thc Côsi cho 2 s dng 3x và 4a 3x
3x.( 4a 3x)
2
)
2
343
(
xax
4a²
3
²
²4.
12
1 a
aS
MNPQ
ng thc xy ra khi 3x = 4a – 3x x =
3
2a
Vy : x =
3
2a
thì
MNPQ
S
đt giá tr ln nht.
7. Cho hình vuông cnh a , tâm O . Gi S là mt đim ngoài mt phng (ABCD) sao cho SB = SD.
Gi M là đim tùy ý trên AO vi AM = x . mt phng () qua M song song vi SA và BD ct
SO , SB , AB ti N, P , Q .
a. T giác MNPQ là hình gì ?
b. Cho SA = a . Tính din tích MNPQ theo a và x . Tính x đ din tích ln nht
Gii
a. T giác MNPQ là hình gì ?:
Ta có : SB = SD SBC = SDC (c-c-c)
Gi I là trung đim SC
Xét IBC và IDC
Ta có : IC cnh chung
S
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn Trang 25
BC = CD
IBC = IDC
IB = ID
IBD cân ti I
IO BD
Mà OI // SA SA BD (*)
Ta có :
)1(//
)()(
)(
//)(
BDMQ
MQABO
ABOBD
BD
Tng t :
)2(//
)()(
)(
//)(
BDNP
NPSBO
SBOBD
BD
T (1) và (2) , suy ra
BDNPMQ ////
(3)
Mt khác :
)4(//
)()(
)(
//)(
SAMN
MNSAO
SAOSA
SA
Tng t :
)5(//
)()(
)(
//)(
SAPQ
PQSAB
SABSA
SA
T (4) và (5) , suy ra
SAPQMN ////
(6)
T (3) , (6) và (*), suy ra MNPQ là hình ch nht
Vy : MNPQ là hình ch nht
b. Tính din tích MNPQ theo a và x:
Ta có :
MNMQS
MNPQ
.
Tính MQ :
Xét tam giác AQM :
Ta có :
AQM
M
Q
0
0
0
90
ˆ
45
ˆ
45
ˆ
cân ti M MQ = AM = x
Tính MQ :
Xét tam giác SAO :
Ta có : MN // SA
2.
2
2.
2
2
xa
a
x
a
a
OA
OM
ASMN
OA
OM
AS
MN
)2.(2.
2
1
)2 (. xaxxaxMNMQS
MNPQ
Áp dng bt đng thc Côsi cho 2 s dng
2.x
và
2.xa
)2.(2. xax
2
)
2
)2.2.
(
xax
DCI = BCI