Cho hình chóp S.ABCD đáy là hình thang (AB đáy lớn). Cho tứ diện đều ABCD, cạnh bằng a. Gọi M là trung điểm của AB. a) Tìm thiết diện của tứ diện với mặt phẳng (MEF). b) Tính diện tích c[r]
Trang 1VIDEO BÀI GIẢNG và LỜI GIẢI CHI TIẾT CÁC BÀI TẬP chỉ có tại website MOON.VN
Group thảo luận bài tập : www.facebook.com/groups/Thayhungdz
DF = a Gọi M là trung điểm của AB
a) Tìm thiết diện của tứ diện với mặt phẳng (MEF)
b) Tính diện tích của thiết diện
Đ/s:
2
6
a
S=
a) Tìm giao điểm I của BN và (SAC) và giao điểm J của MN và (SAC)
b) DM cắt AC tại K Chứng minh S, K, J thẳng hàng
c) Xác định thiết diện của hình chóp S.ABCD với mặt phẳng (BCN)
HD: a) Gọi O = AC ∩ BD thì I = SO ∩ BN, J = AI ∩ MN
b) J là điểm chung của (SAC) và (SDM)
c) Nối CI cắt SA tại P Thiết diện là tứ giác BCNP
điểm của SC Mặt phẳng (P) quay quanh AI cắt các cạnh SB, SD lần lượt tại M, N
a) Chứng minh MN luôn đi qua một điểm cố định
b) IM kéo dài cắt BC tại P, IN kéo dài cắt CD tại Q Chứng minh PQ luôn đi qua 1 điểm cố định
c) Tìm tập hợp giao điểm của IM và AN
HD: a) Qua giao điểm của AI và SO=(SAC)∩(SBD)
b) Điểm A
c) Một đoạn thẳng
của tam giác SAD
a) Tìm giao điểm I của MG với (ABCD), chứng tỏ M thuộc mặt phẳng (CMG)
b) Chứng tỏ (CMG) đi qua trung điểm của SA , tìm thiết diện của hình chóp với (CMG)
c) Tìm thiết diện của hình chóp với (AMG)
a) Tìm giao tuyến (SAD) và (SBC)
b) Tìm giao điểm K của IM và (SBC)
c) Tìm giao điểm N của SC và (IJM)
Tài liệu bài giảng (Khóa Toán 11)
05 BÀI TOÁN DỰNG THIẾT DIỆN (P2) Thầy Đặng Việt Hùng – www.facebook.com/Lyhung95
Trang 2d) Tìm thiết diện của chóp và (IJM)
SB
a) Tìm giao tuyến (SAB) và (SCD); (SCD) và (IJK)
b) Tìm giao điểm M của SD và (IJK)
c) Tìm giao điểm N của SA và (IJK)
d) Xác định thiết diện của hình chóp và (IJK) Thiết diện là hình gì?
LỜI GIẢI BÀI TẬP
DF = a Gọi M là trung điểm của AB
a) Tìm thiết diện của tứ diện với mặt phẳng (MEF)
b) Tính diện tích của thiết diện
Đ/s:
2
6
a
S =
Lời giải:
K J
D I
M
C
E A
a) Theo hình vẽ ta có:
Trong mp(ABC): ME giao AC tại I
Trong mp(ABD): MF giao AD tại J
Từ đó thiết diện của tứ diện với mp(MEF) là tam giác MIJ
b) Theo cách dựng thì I và J lần lượt là trọng tâm tam giác ABE và ABF
a
a
= =
tam giác
3
a IJ
Cũng do AI = AJ nên AMI△ =△AMJ⇒MI =MJ
Trang 3Trong : 2 2 2 cos 13
6
a AMI MI = MA +IA − MA IA A =
2
MJI
= = − =
△
a) Tìm giao điểm I của BN và (SAC) và giao điểm J của MN và (SAC)
b) DM cắt AC tại K Chứng minh S, K, J thẳng hàng
c) Xác định thiết diện của hình chóp S.ABCD với mặt phẳng (BCN)
HD: a) Gọi O = AC ∩ BD thì I = SO ∩ BN, J = AI ∩ MN
b) J là điểm chung của (SAC) và (SDM)
c) Nối CI cắt SA tại P Thiết diện là tứ giác BCNP
Lời giải:
a) Gọi O là giao điểm AC và BD
Trong mp(SBD) : BN giao SO tại đâu đó
chính là điểm I
Trong mp(ABCD): DM giao AC tại E
Trong mp(SDM) : SE giao MN tại đâu đó
chính là điểm J
b) Dễ thấy 3 điểm S, K, J đều thuộc 2 mặt
phẳng là (SAC) và (SDM) nên 3 điểm này
thuộc giao tuyến của 2 mặt phẳng trên hay
chúng thẳng hàng
c) Trong mp(SAC) : Kẻ CI giao SA tại P
Từ đó thiết diện tạo bởi mp(BNC) với hình
chóp là tứ giác BCNP
P
J I
K O
C
B
S
M
N
điểm của SC Mặt phẳng (P) quay quanh AI cắt các cạnh SB, SD lần lượt tại M, N
a) Chứng minh MN luôn đi qua một điểm cố định
b) IM kéo dài cắt BC tại P, IN kéo dài cắt CD tại Q Chứng minh PQ luôn đi qua 1 điểm cố định
c) Tìm tập hợp giao điểm của IM và AN
HD: a) Qua giao điểm của AI và SO=(SAC)∩(SBD)
b) Điểm A
c) Một đoạn thẳng
Lời giải:
Trang 4a) Gọi O là giao điểm của AC và BD
Ta thấy ba mặt phẳng (AMIN), (SAC) và (SBD) lần
lượt có các giao tuyến là AI, MN và SO ⇒ 3 đường
này đồng quy hoặc song song
Nhận thấy SO và AI giao nhau tại điểm cố định K từ
đó suy ra MN luôn đi qua điểm cố định K
b) Dễ thấy ba điểm A, P và Q đều thuộc 2 mặt
phẳng là (ABCD) và (AMIN) nên chúng thuộc giao
tuyến của 2 mặt phẳng trên hay PQ luôn đi qua 1
điểm cố định là điểm A
c) Gọi T là giao điểm của IM và AN
∈ ⇒ ∈
⇒
∈ ⇒ ∈
phẳng (SAD) và (SBC) là 1 đường thẳng cố định
Nhưng do I là trung điểm SC và M, N nằm trên 2
đoạn SB và SD nên quỹ tích điểm T là đoạn SR với R
là giao của AD và BC
K
R N
M
P O
I
S
T Q
của tam giác SAD
a) Tìm giao điểm I của MG với (ABCD), chứng tỏ I thuộc mặt phẳng (CMG)
b) Chứng tỏ (CMG) đi qua trung điểm của SA , tìm thiết diện của hình chóp với (CMG)
c) Tìm thiết diện của hình chóp với (AMG)
Lời giải:
a) Gọi J là trung điểm của AD Khi đó
I =MG∩BJ suy ra G là trọng tâm tam giác SBI
nên J là trung điểm của BI Khi đó MG,BJ,CD
đồng quy tại điểm I
Do vậy I thuộc mặt phẳng (CMG)
E Mặt khác do G là trọng tâm SAD∆ ⇒E là
trung điểm của SA
Như vậy tứ giác CMED là thiết diện của (CMG)
với khối chóp
Dựng AK cắt SC tại F như vậy tứ giác AMFG là thiệt diện của khối chóp với mặt phẳng (AMG)
Trang 5Bài 5: [ĐVH] Cho chóp S.ABCD đáy hình thang, AB là đáy lớn I, J trung điểm SA, SB; M thuộc SD
a) Tìm giao tuyến (SAD) và (SBC)
b) Tìm giao điểm K của IM và (SBC)
c) Tìm giao điểm N của SC và (IJM)
d) Tìm thiết diện của chóp và (IJM)
Lời giải:
giao tuyến của (SAD) và (SBC)
khi đó điểm K =IM∩(SBC)
gọi F =SO∩MJ và trong (SAC)
dựng IF cắt SC tại N Khi đó giao
điểm N của SC và (IJM)
d) Do vậy thiết diện của (IJM) và khối
chóp là tứ giác IMNJ
SB
a) Tìm giao tuyến (SAB) và (SCD); (SCD) và (IJK)
b) Tìm giao điểm M của SD và (IJK)
c) Tìm giao điểm N của SA và (IJK)
d) Xác định thiết diện của hình chóp và (IJK) Thiết diện là hình gì?
Lời giải:
Trang 6a) Ta có: AB/ /CD SAB,( ) (∩ SCD)=S do vậy giao
tuyến (SAB) và (SCD) là đường thẳng qua S và song
song với AB
/ / / /
nên (SCD) (/ / IJK)do
vậy (SCD) không giao với (IJK)
Khi đó ta có: NK/ /IJ và ta có N =SA∩(IJK)
d) Thiết diện của hình chóp với (IJK) là tứ giác
IJKN
Thầy Đặng Việt Hùng – Moon.vn