Giáo án hình học 11 đường thẳng song song với mặt phẳng

+ Nắm được phương pháp chứng minh đường thẳng song song với mặt phẳng..  Kĩ năng + Thành thạo các kỹ năng chứng minh đường thẳng song song với mặt phẳng... LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Vị trí tư

CHUYÊN ĐỀ ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG TRONG KHÔNG GIAN

QUAN HỆ SONG SONG BÀI GIẢNG ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG VỚI MẶT PHẲNG Mục tiêu

 Kiến thức

+ Nhận biết được đường thẳng song song với mặt phẳng

+ Nắm được phương pháp chứng minh đường thẳng song song với mặt phẳng

 Kĩ năng

+ Thành thạo các kỹ năng chứng minh đường thẳng song song với mặt phẳng

I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

Vị trí tương đối của đường thẳng với mặt phẳng trong

không gian

Đường thẳng d song song với mặt phẳng   khi chúng

không có điểm chung

Đường thẳng d cắt mặt phẳng   khi chúng có một điểm

chung duy nhất

Đường thẳng d được chứa trong mặt phẳng   khi đường

thẳng d và mặt phẳng   có hai điểm chung trở lên

Tính chất

a) Nếu đường thẳng d không nằm trong mặt phẳng   thì

d song song với    Khi và chỉ khi d song song với đường

thẳng d nằm trong  

b) Cho đường thẳng a song song với mặt phẳng   Nếu

mặt phẳng   chứa a và cắt   theo giao tuyến b thì b

song song với a

c) Nếu hai mặt phẳng phân biệt cùng song song với một

đường thẳng thì giao tuyến của chúng (nếu có) cũng song

song với đường thẳng đó

d) Cho hai đường thẳng chéo nhau Có duy nhất một mặt

phẳng chứa đường này và song song với đường thẳng kia

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA

II CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Chứng minh đường thẳng song song với mặt phẳng

Phương pháp giải

Chứng minh đường thẳng d không nằm trên mặt

phẳng   và song song với đường thẳng d nằm

trên mặt phẳng   thì đường thẳng d song song

với mặt phẳng  

Ví dụ: Cho hình chóp S.ABCD, đáy ABCD là hình

bình hành Chứng minh AB // SCD 

Hướng dẫn giải

Ta có AB CD mà // CDSCD

//

AB SCD

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1 Cho tứ diện ABCD, gọi M là trung điểm của CD, E là trung điểm của AM và F là trung điểm của

BM

a) Chứng minh rằng EF song song với các mặt phẳng ABC và  ABD 

b) Lấy điểm N trên cạnh AC Xác định thiết diện của hình chóp với mặt phẳng NEF Thiết diện là hình 

gì?

Hướng dẫn giải

a) Ta có EF là đường trung bình của tam giác ABM suy ra EF AB //

Do EF // ABD nên kẻ  Px AB và cắt BD tại Q //

Kẻ QF cắt BC tại R

Khi đó hình thang NPQR là thiết diện của mặt phẳng NEF với tứ diện ABCD 

Ví dụ 2 Cho tứ diện ABCD, G là trọng tâm ABD và M là điểm trên cạnh BC sao cho BM2MC

Chứng minh đường thẳng MG song song với mặt phẳng ACD 

Hướng dẫn giải

Gọi I là trung điểm của AD

Ta có G là trọng tâm ABD khi đó 2

3

BG

BI 

Mặt khác, M BC và 2 2.

3

BM

BM MC

BC

Từ đó suy ra BG BM

BI  BC

Áp dụng định lý Ta-lét đảo suy ra GM CI //

Mà CI ACD nên GM // ACD 

Ví dụ 3 Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành tâm O, I là trung điểm cạnh SC Chứng

minh đường thẳng OI song song với mặt phẳng  SAB và mặt phẳng SAD 

Hướng dẫn giải

Ta có IO là đường trung bình của tam giác SAC suy ra IO SA //

Do SA SAB và SASAD từ đó suy ra IO //  SAB và

//

IO SAD

Ví dụ 4 Cho tứ diện ABCD Gọi M, N lần lượt là trung điểm của BC, BD

a) Chứng minh đường thẳng MN song song với mặt phẳng ACD 

b) E là điểm nằm ở miền trong của tam giác ACD Tìm giao điểm của đường thẳng BE và mặt phẳng

AMN 

Hướng dẫn giải

a) Vì M, N lần lượt là trung điểm của BC, BD nên MN CD //

Ta có  

CD ACD

MN ACD







 Do đó MN // ACD  b) Trong ACD gọi   F AE CD

Ta có BEABF

Xét ABF và  AMN có , AABF  AMN

Trong BCD có   I BF MN

Suy ra AI ABF  AMN

Trong ABF gọi   H BE AI Suy ra  H BEAMN

Ví dụ 5 Cho tứ diện ABCD có I, J là trọng tâm các tam giác ABC, ABD Chứng minh IJ // BCD 

Hướng dẫn giải

Gọi M, N lần lượt là trung điểm của BC và BD

3

AI AJ

AM  AN 

Suy ra IJ MN //

Mà MNBCD  IJ // BCD 

Ví dụ 6 Cho hình chóp S.ABCD đáy ABCD là hình bình hành Gọi M, N lần lượt là trung điểm AB, CD

a) Chứng minh: MN // SBC và MN // SAD

b) Gọi P là trung điểm của SA Chứng mình SB, SC đều song song với MNP 

c) Gọi K, L lần lượt là trọng tâm của tam giác ABC và SBC

Chứng minh KL // SAC 

Hướng dẫn giải

a) Do M, N lần lượt là trung điểm của AB và CD nên MN là đường

trung bình của hình bình hành ABCD nên MN AD BC // //

Từ đó suy ra MN // SAD và  MN // SBC 

b) Gọi O là tâm hình bình hành ABCD Ta có PM là đường trung

O MN

Xét tam giác SAC có P, O lần lượt là trung điểm của SA và AC nên PO là đường trung bình của tam giác

SAC suy ra PO SC //

Từ đó suy ra SC // MNP do   POMNP

c) Gọi I là trung điểm của BC

Do K là trọng tâm của tam giác ABC 1

3

IK IA

Tương tự L là trọng tâm của tam giác SBC 1

3

IL IS

Từ đó ta có IK IL

IA  IS  KL SA nên // KL // SAC 

Bài tập tự luyện dạng 1

Câu 1: Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau

A Hai đường thẳng phân biệt cùng song song với một mặt phẳng thì song song với nhau

B Nếu a //  P thì tồn tại trong  P đường thẳng b để // b a

C Nếu  

 

//

a P

b P







 thì a b //

D Nếu a //  P và đường thẳng b cắt mặt phẳng  P thì hai đường thẳng a và b cắt nhau

Câu 2: Cho mặt phẳng   và đường thẳng d  Khẳng định nào sau đây sai?

A Nếu d //   thì trong   tồn tại đường thẳng  sao cho // d

B Nếu d //   và b  thì b d //

C Nếu d     A và d   thì d và d hoặc cắt nhau hoặc chéo nhau

D Nếud c // ; c  thì d //  

Câu 3: Cho các mệnh đề:

1 a b b // ,  P a //  P

2 a //  P a,  Q với  Q và    Q  P  b b a //

3 Nếu hai mặt phẳng cắt nhau cùng song song với một đường thẳng thì giao tuyến của chúng cũng song

song với đường thẳng đó

4 Nếu a, b là hai đường thẳng chéo nhau thì có vô số mặt phẳng chứa a và song song với b

Số mệnh đề đúng là:

A 3 B 1 C 2 D 4

Câu 4: Cho hai đường thằng a và b chéo nhau Có bao nhiêu mặt phẳng chứa a và song song với b?