Ch ng minh thi t di n là hình thang cân... Bài 5: Cho hình thang ABCD có đáy l n AB.
Trang 1BÀI GI NG 4 HAI M T PH NG SONG SONG
ph n 4
Biên so n: ng Th Ph ng Bài toán 4: Thi t di n c a l ng tr , hình chóp c t
Ví d 1: Cho hình l ng tr tam giác ABCA’B’C’, đáy là tam giác đ u Các m t bên ABB’A’, ACC’A’ là hình vuông G i I và J là tâm các m t bên nói trên và O là tâm đ ng tròn ngo i ti p
ABC
a) Ch ng minh IJ//(ABC)
b) Xác đ nh thi t di n c a l ng tr v i m t ph ng
(IJO) Ch ng minh thi t di n là hình thang cân
Gi i:
a) Ta có IA' JA' 1 IJ / / BC ( ABC ) IJ / /( ABC )
b) Ta có
Và Ox c t AB, AC theo th t t i E và F
N i EI c t A’B’ t i H, n i FI c t A’C’ t i G Thi t di n c a l ng
tr v i (IJO) là EFGH
Ta có:
T giác EFGH là hình thang
Vì ABC đ u nên hình vuông ABB’A’= hình vuông ACC’A’ EH = FG
V y thi t di n c a l ng tr v i m t ph ng (IJO) là hình thang cân
Ví d 2: Cho hình h p ABCDA B C D ' ' ' ' Ch ng minh r ng:
a) ( BDA ') / /( ' B D C ' )
b) ng chéo AC’ đi qua các tr ng tâm G G 1 ; 2c a BDA 'và B D C ' '
c) G G1; 2chia AC’ thành 3 ph n b ng nhau
d) Các trung đi m c a 6 c nh
, , DD', ' ', ' ', '
BC CD D A A B B B cùng n m trên
m t m t ph ng
Gi i:
a) Xét m t ph ng ( ' A BD ) và ( ' B D C ' ) có:
J I
B
A
C
A'
H G
O
B
A
C
D G1
K
L Q
I
Trang 2' / / ' ' / /( ' ' )
G i O, O’ là tâm c a hai đáy
Ta có AC OA O C ', ', ' cùng n m trong m t ph ng (ACC’A’) nên g i G 1 A O ' AC G '; 2 CO ' AC '
1 1
1 / / ' '
1 ' 2
G O G A
Mà A’O là trung tuy n c a A BD ' nên G1 là tr ng tâm c a A BD '
Ch ng minh t ng t : G 2 là tr ng tâm c a B D C ' '
V y đ ng chéo AC’ đi qua các tr ng tâm G G 1 ; 2c a BDA 'và B D C ' '
b) Vì I là tâm c a hình h p, AC’ là đ ng chéo c a hình h p nên I AC '
Ta có OCD’A’ là hình bình hành OA '/ / O C ' hay OG1/ / G C2
Trong ACIcó O là trung đi m c a AC mà OG 1 / / G C 2 nên G 1 là trung đi m c a AG 2
1 1 2
T ng t ta ch ng minh C G ' 2 G G 1 2
V y G G1; 2chia AC’ thành 3 ph n b ng nhau
nên PN / / KL
b n đi m P,N,K,L đ ng ph ng
Vì PQ, ML là đ ng trung bình c a A BB ' '; C DD' nên PQ / / ML
B n đi m P, Q, M, N đ ng ph ng
V y P, Q, M, L, N, K đ ng ph ng
Bài t p:
Bài 1: Cho hình chóp c t ABCA’B’C’ có đáy l n ABC và các c nh bên AA’, BB’, CC’ G i M,
N, P l n l t là trung đi m c a các c nh AB, BC, CA và M’, N’, P’ l n l t là trung đi m c a các c nh AB, BC, CA VÀ M’, N’, P’ l n l t là trung đi m c a các c nh A’B’, B’C’, C’A’
Ch ng minh MNPM’N’P’ là hình chóp c t
H ng d n: ch ng minh MNPM’N’P’ là hình chóp c t ta đi ch ng minh
+ Các đ ng th ng MM’, NN’, PP’ đ ng quy
G i S là đi m đ ng quy c a AA’, BB’, CC’ Ta ch ng minh các đ ng th ng MM’, NN’, PP’
đ ng quy t i S
+ MN//M’N’; NP//N’P’; PM//P’M’
1 1 2 ' 2
AG G G C G
Trang 3MN//AC, M’N’//A’C’ mà AC//A’C’ nên MN//M’N’
Bài 2: Cho hình h p ABCDA’B’C’D’ Trên 3 c nh AB, DD’, C’B’ l n l t l y 3 đi m M, N, P không trùng v i các đ nh sao cho: ' '
AM D N B P
AB D D B C a)Ch ng minh r ng ( MNP ) / /( AB D ' ')
b) Xác đ nh thi t di n c a hình h p khi c t b i m t ph ng MNP
H ng d n: T gi thi t '
'
AM D N
AB D D MN AD BD , ', thu c 3 m t ph ng đôi m t song song Vì BD//B’D’ nên MN//(AB’D’)
T ng t MP//(AB’D’)
V y ( MNP ) / /( AB D ' ')
b)K Mx//BD c t AD t i S k Py//B’D’ c t C’D’ t i R K Pz//BC’ c t BB’ t i Q
L c giác: MSNRPQ là thi t di n c n d ng
Bài 3: Cho hình l p ph ng ABCDA’B’C’D’ G i M, N, P l n l t là trung đi m c a AB, B’C’
và DD’
a) Ch ng minh (MNP) song song v i các m t ph ng (AB’D’) và (BDC’)
b) Xác đ nh thi t di n c a hình l p ph ng v i m t ph ng (MNP)
H ng d n:
a) G i O, O’, I theo th t là tâm c a các hình vuông ABCD, A’B’C’D’ và BCC’B’
MOC’N là hình bình hànhMN//OC’(MNP)//(BDC’)
b)Theo câu a ta có:
Nx//B’D’ và c t C’D’ t i F là trung đi m c a C’D’
My//BD c t AD t i Q là trng đi m c a AD,
Kéo dài FN c t A’B’ t i G GM c t BB’ t i E
Thi t di n c n tìm là MENFPQ
Bài 4: Cho hình chóp SABC G i M, N l n l t là trung đi m các c nh AB và SC Trên đo n
MB l y đi m H khác M (P) đi qua H song song v i SM, BN Tìm thi t di n t o b i m t ph ng (P) c t hình chóp
Trang 4Bài 5: Cho hình thang ABCD có đáy l n AB G i S là đi m n m ngoài hình thang G i M là trung đi m c a CD ( ) là m t ph ng qua M song song v i SA và BC
a) Tìm thi t di n c a hình chóp SABCD v i( )
b) Tìm giao tuy n c a ( ) v i (SAD)
H ng d n:
Ch ng minh ( ) c t (ABCD) theo giao tuy n MN//CB (NAB)
( ) c t (SAB) theo giao tuy n NP//AS (PSB)
( ) c t (SBC) theo giao tuy n PQ//BC (QSC)
( ) ( SCD ) MQ; MN//PQThi t di n c n tìm là hình thang MNPQ
b)AD c t MN t i I I ( SAD )
Giao tuy n c a ( ) v i (SAD) là It//SA
Bài 6: Cho hình h p ABCDA’B’C’D’ G i M, N l n l t là trung đi m c a AA’, CC’ i m P
n m trên PP’
a)Xác đ nh giao đi m Q c a BB’ và (MNP)
b) (MNP) c t hình h p theo m t thi t di n Thi t di n đó có tính ch t gì?
c) tìm giao tuy n c a (MNP) v i (ABCD)
H ng d n:
a) T N k đ ng th ng song song v i MP c t BB’ t i Q khi đó Q BB ' ( MNP )
b) (MNP) ABCDA’B’C’D’theo hai giao tuy n song song MQ//PN V y thi t di n là hình bình hành MPNQ
c) AD MP = I ABMQ=J IJ là giao tuy n c a (MNP) và (ABCD)