Advertisements (Quảng cáo)
Bài 3. Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình thang với \(AB\) là đáy lớn. Gọi \(M\) là trung điểm của đoạn \(AB\), \(E\) là giao điểm của hai cạnh của hình thang \(ABCD\) và \(G\) là trọng tâm của tam giác \(ECD\).
a) Chứng minh rằng bốn điểm \(S, E, M, G\) cùng thuộc một mặt phẳng \((α)\) và mặt phẳng này cắt cả hai mặt phẳng \((SAC)\) và \((SBD)\) theo cùng một giao tuyến \(d\).
b) Xác định giao tuyến của hai mặt phẳng \((SAD)\) và \((SBC)\).
c) Lấy một điểm \(K\) trên đoạn \(SE\) và gọi \(C’= SC ∩KB, D’=SD ∩ KA\). Chứng minh rằng hai giao điểm của \(AC’\) và \(BD’\) thuộc đường thẳng \(d\) nói trên.
a) Gọi \(O\) là giao điểm của \(AC\) và \(DB\); \(N\) là giao của \(EM\) và \(DC\).
\(M\) là trung điểm của \(AB\) nên \(N\) là trung điểm của \(DC\) (vì \(ABCD\) là hình thang),
Do đó \(EN\) là trung tuyến hay \(G\in EN\)
Vậy ba điểm \(E, G, M\) thẳng hàng . Mặt phẳng \((\alpha)\) chính là mặt phẳng \((SEM)\)
\(O\in MN\) \(\Rightarrow O\in(\alpha)\) và \(O \in AC \subset (SAC)\) nên \(O\) là giao điểm của hai mặt phẳng \((\alpha)\) và \((SAC)\)
\(\Rightarrow SO\) là giao tuyến của \((\alpha)\) và \((SAC)\).
b) \(E = AD \cap BC \Rightarrow E \in AD \Rightarrow E \in (SAD)\)
Advertisements (Quảng cáo)
\(E ∈ BC ⇒ E ∈ (SBC)\)
Vậy \(E\) là một điểm chung của hai mặt phẳng \((SAD)\) và \((SBC)\)
\(S\) là điểm chung của hai mặt phẳng \((SAD)\) và \((SBC)\)
nên \(SE\) là giao tuyến của \((SAD)\) và \((SBC)\)
c) \(C’= SC ∩ KB ⇒ C’ ∈ SC ⇒ C’ ∈ (SAC)\)
\(⇒ AC’ ∈ (SAC)\)
Tương tự ta có: \(BD’ ∈ (SDB)\)
Hai đường thẳng \(AC’\) và \(BD’\) cùng thuộc mặt phẳng \((ABK)\) chúng giao nhau tại điểm \(M\)
\(M ∈ AC’ ⇒ M ∈ (SAC)\)
\(M ∈ BD’ ⇒ M ∈ (SDB)\)
\(⇒ M\) là điểm chung của hai mặt phẳng \((SAC)\) và \((SDB)\) hay \(M ∈ d\)