Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang cân, AD // BC, AD = 2BC. Gọi O là giao điểm của hai đường chéo AC và BD, điểm M là trung điểm của đoạn thẳng SC.
a) Đường thẳng AM nằm trong mặt phẳng (SAC).
b) Giao tuyến của hai mặt phẳng (SAC) và (SBD) là đường thẳng SO.
c) Giao điểm của đường thẳng AM và mặt phẳng (SBD) là giao điểm của AM và SO.
d) Gọi (α) là mặt phẳng chứa đường thẳng AM và song song với đường thẳng BD. Mặt phẳng (α) cắt SB tại P. Khi đó SPSB=23.
a) Đường thẳng AM nằm trong mặt phẳng (SAC).
b) Giao tuyến của hai mặt phẳng (SAC) và (SBD) là đường thẳng SO.
c) Giao điểm của đường thẳng AM và mặt phẳng (SBD) là giao điểm của AM và SO.
d) Gọi (α) là mặt phẳng chứa đường thẳng AM và song song với đường thẳng BD. Mặt phẳng (α) cắt SB tại P. Khi đó SPSB=23.
Vẽ hình.
Xét điểm A, M có thuộc mặt phẳng (SAC) không.
Xét hai điểm S, O cùng thuộc mặt phẳng (SAC) và mặt phẳng (SBD) không
Gọi giao điểm của AM và SO là I, chứng minh I∈(SBD).
Sử dụng phương pháp phản chứng: Giả sử SPSB=23 rồi chứng minh điều đó vô lí.
a) Đúng. Vì M∈SC nên M∈(SAC), lại có A∈(SAC) nên AM nằm trong mặt phẳng (SAC).
b) Đúng. Ta có O∈AC nên O∈(SAC); O∈BD nên O∈(SBD). Do đó O thuộc cả hai mặt phẳng (SAC) và (SBD).
Mà S cũng thuộc cả hai mặt phẳng (SAC) và (SBD).
Vậy SO là giao tuyến của hai mặt phẳng (SAC) và (SBD).
c) Đúng. Theo chứng minh ở các phần trên, SO và MA cùng thuộc mặt phẳng (SAC), hai đường thẳng đó không song song với nhau nên gọi giao điểm của chúng là I.
Khi đó, I∈AM (1).
Vì I∈SO, mà SO⊂(SBD) nên I∈(SBD) (2).
Từ (1) và (2) suy ra I là giao điểm của AM và mặt phẳng (SBD), đồng thời là giao điểm của SO và MA.
d) Sai. Vì AD // BC nên theo hệ quả của định lý Thales, ta có:
COOA=BCAD=12 (vì AD = 2BC theo giả thiết).
Suy ra COCA=13, tức O không phải trung điểm của AC.
Gọi giao điểm của (α) và SD là Q. Khi đó, PQ là giao tuyến của (α) và (SBD).
Ta có {(α)//BDBD⊂(SBD)(SBD)∩(α)=PQ suy ra BD // PQ (3).
Vì I∈AM và AM⊂(α) nên I∈(α), mà I∈(SBD) nên I thuộc giao tuyến của (α) và (SBD), hay I∈PQ (4).
Từ (3) và (4) suy ra PI // BO.
Giả sử SPSB=23.
Vì PI // BO nên theo định lí Thales ta có: SISO=SPSB=23.
Vì M là trung điểm của SC suy ra AM là đường trung tuyến của ΔSAC.
Mặt khác, I∈AM và SISO=23 nên I là trọng tâm ΔSAC.
Do đó, SO là đường trung tuyến của ΔSAC, hay O là trung điểm của AC (vô lí).
Vậy SPSB≠23.
Các bài tập cùng chuyên đề
Hình 4.65 có thể là hình biểu diễn của một hình lục giác đều hay không? Vì sao?
Vẽ hình biểu diễn của hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang, AB song song với CD và AB = 2cm, CD = 6cm.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh SB, SD; K là giao điểm của mặt phẳng (AMN) và đường thẳng SC. Tỉ số SKSC bằng:
A. 12
B. 13
C. 14
D. 23
Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’. Gọi M, M’ lần lượt là trung điểm của các cạnh BC, B’C’. Hình chiếu của ΔB′DM qua phép chiếu song song trên (A’B’C’D’) theo phương chiếu AA’ là
A. ΔB′A′M′
B. ΔC′D′M′
C. ΔDMM′
D. ΔB′D′M′
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang, AB // CD và AB < CD. Xác định giao tuyến của hai mặt phẳng sau:
a) (SAD) và (SBC)
b) (SAB) và (SCD)
c) (SAC) và (SBD)
Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A’B’C’. Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, BC, AA’.
a) Xác định giao điểm của mặt phẳng (MNP) với đường thẳng B‘C.
b) Gọi K là giao điểm của mặt phẳng (MNP) với đường thẳng B’C. Tính tỉ số KB′KC.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Trên cạnh SC và cạnh AB lần lượt lấy điểm M và N sao cho CM = 2SM và BN = 2AN.
a) Xác định giao điểm K của mặt phẳng (ABM) với đường thẳng SD. Tính tỉ số SKSD
b) Chứng minh rằng MN // (SAD).
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi G, K lần lượt là trọng tâm của các tam giác SAD, SCD.
a) Chứng minh rằng GK // (ABCD).
b) Mặt phẳng chứa đường thằng GK và song song với mặt phằng (ABCD) cắt các cạnh SA, SB, SC, SD lần lượt tại M, N, E, F. Chứng minh rằng tứ giác MNEF là hình bình hành.
Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D‘. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh AD, A’B‘. Chứng minh rằng:
a) BD // B’D‘, (A’BD) // (CB’D’) và MN // (BDD’B‘).
b) Đường thẳng AC‘ đi qua trọng tâm G của tam giác A‘BD.
Cho tứ diện ABCD. Trên cạnh AB lấy điểm M sao cho BM = 3AM. Mặt phẳng (P) đi qua M song song với hai đường thẳng AD và BC.
a) Xác định giao điểm K của mặt phẳng (P) với đường thẳng CD.
b) Tính tỉ số KCCD.
Cho tứ diện ABCD. Trên cạnh AB lấy điểm M sao cho BM = 3AM. Mặt phẳng (P) đi qua M song song với hai đường thẳng AD và BC.
a) Xác định giao điểm K của mặt phẳng (P) với đường thẳng CD.
b) Tính tỉ số KCCD.
Cho tứ diện ABCD. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, BD. Điểm P thuộc cạnh AC sao cho PA = 2PC
a) Xác định giao điểm E của đường thẳng MP với mặt phẳng (BCD)
b) Xác định giao điểm Q của đường thẳng CD với mặt phẳng (MNP)
c) Xác định giao tuyến của mặt phẳng (ACD) với mặt phẳng (MNP).
d) Gọi I là giao điểm của MQ và NP, G là trọng tâm của tam giác ABD. Chứng minh rằng C, I, G thẳng hàng.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh BC, SD. Xác định giao tuyến của mặt phẳng (AMN) với mỗi mặt phẳng sau:
a) (SCD);
b) (SBC).
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang (AB // CD) và AB = 2CD. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh SA, SB. Chứng minh rằng:
a) MN // (SCD);
b) DM // (SBC);
c) Lấy điểm I thuộc cạnh SD sao choSISD=23.Chứng minh rằng: SB // (AIC).
Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A’B’C’. Lấy M, M’ lần lượt là trung điểm các đoạn thẳng BC, B’C’; lấy các điểm G, G’, K lần lượt thuộc các đoạn AM, A’M’, A’B sao cho AGAM=A′G′A′M′=A′KA′B=23
a) Chứng minh rằng CM’ // (A’BM’)
b) Chứng minh rằng G’K // (BCC’B’)
c) Chứng minh rằng (GG’K) // (BCC’B’)
d) Gọi(α)là mặt phẳng đi qua K và song song với mặt phẳng (ABC). Mặt phẳng(α)cắt cạnh CC’ tại điểm I. Tính ICIC′
Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AB, C’D’.
a) Chứng minh rằng (A’DN) // (B’CM)
b) Gọi E, F lần lượt là giao điểm của đường thẳng D’B với các mặt phẳng (A’DN), (B’CM). Chứng minh rằng D′E=BF=12EF
Một khối gỗ có các mặt đều là một phần của mặt phẳng với (ABCD) // (EFGH), CK // DH. Khối gỗ bị hỏng một góc (Hình 91). Bác thợ mộc muốn làm đẹp khối gỗ bằng cách cắt khối gỗ theo mặt phẳng (R) đi qua K và song song với mặt phẳng (ABCD).
a) Hãy giúp bác thợ mộc xác định giao tuyến của mặt phẳng (R) với các mặt của khối gỗ để cắt được chính xác.
b) Gọi I, J lần lượt là giao điểm DH, BF với mặt phẳng (R). Biết BF = 60 cm, DH = 75 cm, CK = 40 cm. Tính FJ.
Cho hai điểm A,B nằm ngoài mặt phẳng (α) và đường thẳng d cắt (α). Giả sử đường thẳng AB cắt (α) tại điểm O. Gọi A′ và B′ lần lượt là hình chiếu song song của A và B trên (α) theo phương của đường thẳng d. Ba điểm O,A′,B′ có thẳng hàng không? Vì sao? Chọn d sao cho:
a) A′B′=AB;
b) A′B′=2AB.
Cho hình chóp S.ABCD có AC cắt BD tại M, AB cắt CD tại N. Trong các đường thẳng sau đây, đường nào là giao tuyến của (SAC) và (SBD)?
A. SM.
B. SN.
C. SB.
D. SC.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi I,J,E,F lần lượt là trung điểm SA,SB,SC,SD. Trong các đường thẳng sau, đường nào không song song với IJ?
A. EF.
B. DC.
C. AD.
D. AB.
Cho hình bình hành ABCD và một điểm S không nằm trong mặt phẳng (ABCD). Giao tuyến của hai mặt phẳng (SAB) và (SCD) là một đường thẳng song song với đường thẳng nào sau đây?
A. AB.
B. AC.
C. BC.
D. SA.
Cho hình chóp tứ giác đều S.ABCD có cạnh đáy bằng 10. M là điểm trên SA sao cho SMSA=23. Một mặt phẳng (α) đi qua M song song với AB và CD, cắt hình chóp theo một tứ giác có diện tích là
A. 4009.
B. 2003.
C. 409.
D. 2009.
Quan hệ song song trong không gian có tính chất nào trong các tính chất sau?
A. Nếu hai mặt phẳng (P) và (Q) song song với nhau thì mọi đường thẳng nằm trong (P) đều song song với (Q).
B. Nếu hai mặt phẳng (P) và (Q) song song với nhau thì mọi đường thẳng nằm trong (P) đều song song với mọi đường thẳng nằm trong (Q).
C. Nếu hai đường thẳng song song với nhau lần lượt nằm trong hai mặt phân biệt (P) và (Q) thì (P) và (Q) song song với nhau.
D. Qua một điểm nằm ngoài mặt phẳng cho trước ta vẽ được một và chỉ một đường thẳng song song với mặt phẳng cho trước đó.
Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′. Gọi M,N,P,Q lần lượt là trung điểm của các cạnh AC,AA′,A′C′,BC. Ta có:
A. (MNP)∥(BCA).
B. (MNQ)∥(A′B′C′).
C. (NQP)∥(CAB).
D. (MPQ)∥(ABA′).
Cho hình hộp ABCD.A′B′C′D′. Gọi M và N lần lượt là trung điểm của AB và A′B′ và O là một điểm thuộc miền trong của mặt bên CC′D′D. Tìm giao tuyến của mặt phẳng (OMN) với các mặt của hình hộp.
Cho hình chóp S.ABCD với ABCD là hình thoi cạnh a, tam giác SAD đều. M là điểm trên cạnh AB, (α) là mặt phẳng qua M và (α)∥(SAD) cắt CD,SC,SB lần lượt tại N,P,Q.
a) Chứng minh rằng MNPQ là hình thang cân.
b) Đặt AM=x, tính diện tích MNPQ theo a và x.
Cho mặt phẳng (α) và hai đường thẳng chéo nhau a,b cắt (α) tại A và B. Gọi d là đường thẳng thay đổi luôn luôn song song với (α) và cắt a tại M, cắt b tại N. Qua điểm N dựng đường thẳng song song với a cắt (α) tại điểm C.
a) Tứ giác MNCA là hình gì?
b) Chứng minh rằng điểm C luôn luôn chạy trên một đường thẳng cố định.
c) Xác định vị trí của đường thẳng d để độ dài MN nhỏ nhất.
Cho hai hình bình hành ABCD và ABEF nằm trong hai mặt phẳng khác nhau. Lấy các điểm M,N lần lượt thuộc các đường chéo AC và BF sao cho MC=2MA;NF=2NB. Qua M,N kẻ các đường thẳng song song với AB, cắt các cạnh AD,AF lần lượt tại M1,N1. Chứng minh rằng:
a) MN∥DE;
b) M1N1∥(DEF);
c) (MNN1M1)∥(DEF).
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành. Trên cạnh SA lấy điểm M sao cho MA=2MS. Mặt phẳng (CDM) cắt SB tại N. Tỉ số SNSB bằng:
A. 12
B. 13
C. 23
D. 34
Cho tứ diện ABCD. Trên cạnh BC lấy điểm M sao cho MB=2MC. Mặt phẳng (P) đi qua M và song song với mặt phẳng (ABD) cắt cạnh AC tại N. Tỉ số ANNC bằng:
A. 12
B. 1
C. 2
D. 3