Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 20 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
20
Dung lượng
318,28 KB
Nội dung
Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 BÀI TẬP HÌNH KHƠNG GIAN 11 b Dạng : Xác định giao tuyến hai mặt phẳng () () Phương pháp : Tìm hai điểm chung phân biệt hai mặt phẳng () () Đường thẳng qua hai điểm chung giao tuyến cần tìm Chú ý : Để tìm chung () () thường tìm đường thẳng đồng phẳng nằm hai mp giao điểm có hai đường thẳng điểm chung hai mặt phẳng a Bài tập : Trong mặt phẳng ( ) cho tứ giác ABCD có cặp cạnh đối không song song điểm giao tuyến (SAC ) (SBD) b Xác định giao tuyến (SAB) (SCD) c Xác định giao tuyến (SAD) (SBC) Giải a Xác định giao tuyến (SAC) (SBD) Ta có : S điểm chung (SAC) (SBD) Trong (), gọi O = AC BD O AC mà AC (SAC) O (SAC) O BD mà BD (SBD) O (SBD) O điểm chung (SAC) (SBD) A Vậy : SO giao tuyến (SAC) (SBD) J b Xác định giao tuyến (SAB) (SCD) Ta có: S điểm chung (SAC) (SBD) Trong () , AB không song song với CD Gọi I = AB CD I AB mà AB (SAB) I (SAB) I CD mà CD (SCD) I (SCD) I điểm chung (SAB) (SCD) Vậy : SI giao tuyến (SAB) (SCD) A c Tương tự câu a, b Cho bốn điểm A,B,C,D không thuộc mặt phẳng Trên đoạn thẳng AB, AC, BD M lấy điểm M, N, P cho MN khơng song song với BC Tìm giao tuyến ( BCD) ( MNP) Giải P BD mà BD ( BCD) P ( BCD) B P ( MNP) P điểm chung ( BCD) ( MNP) Trong mp (ABC) , gọi E = MN BC E BC mà BC ( BCD) E ( BCD) E MN mà MN ( MNP) E ( MNP) E điểm chung ( BCD) ( MNP) Vậy : PE giao tuyến ( BCD) ( MNP) Cho tam giác ABC điểm S không thuộc mp (ABC ) , điểm I thuộc đoạn SA Một đường thẳng a không song song với AC cắt cạnh AB, BC theo thứ tự J , K Tìm giao tuyến cặp mp sau : S a mp ( I,a) mp (SAC ) b mp ( I,a) mp (SAB ) c mp ( I,a) mp (SBC ) DeThiMau.vn Trang S ( ) Xác định a S C k O B D I P D N C E I Giải a Tìm giao tuyến mp ( I,a) với mp (SAC ) : Ta có: I SA mà SA (SAC ) I (SAC ) I( I,a) I điểm chung hai mp ( I,a) (SAC ) Trong (ABC ), a không song song với AC Gọi O = a AC A L O B K J A C Bài tập Hình Học Không Gian – Lớp 11 O AC mà AC (SAC ) O (SAC ) O ( I,a) O điểm chung hai mp ( I,a) (SAC ) Vậy : IO giao tuyến hai mp ( I,a) (SAC ) b Tìm giao tuyến mp ( I,a) với mp (SAB) : JI c Tìm giao tuyến mp ( I,a) với mp (SBC ) Ta có : K điểm chung hai mp ( I,a) mp (SBC ) Trong mp (SAC) , gọi L = IO SC L SC mà SC (SBC ) L (SBC ) L IO mà IO ( I,a) L ( I,a ) L điểm chung hai mp ( I,a) (SBC ) Vậy: KL giao tuyến hai mp ( I,a) (SBC ) Cho bốn điểm A ,B ,C , D không nằm mp a Chứng minh AB CD chéo b Trên đoạn thẳng AB CD lấy điểm M, N cho đường thẳng MN cắt đường thẳng BD I Hỏi điểm I thuộc mp Xđ giao tuyến hai mp (CMN) ( BCD) Giải a Chứng minh AB CD chéo : Giả sử AB CD khơng chéo Do có mp () chứa AB CD A ,B ,C , D nằm mp () mâu thuẩn giả thuyết Vậy : AB CD chéo b Điểm I thuộc mp : I MN mà MN (ABD ) I (ABD ) I MN mà MN (CMN ) I (CMN ) I BD mà BD (BCD ) I (BCD ) Xđ giao tuyến hai mp (CMN) ( BCD) CI A M N D B I C Cho tam giác ABC nằm mp ( P) a mộtđường thẳng nằm mp ( P) không song song với AB AC S điểm mặt phẳng ( P) A’ điểm thuộc SA S Xđ giao tuyến cặp mp sau a mp (A’,a) (SAB) b mp (A’,a) (SAC) c mp (A’,a) (SBC) A' Giải a Xđ giao tuyến mp (A’,a) (SAB) A’ SA mà SA ( SAB) A’ ( SAB) N A’ ( A’,a) M A A’ điểm chung ( A’,a) (SAB ) C Trong ( P) , ta có a khơng song song với AB Gọi E = a AB E AB mà AB (SAB ) E (SAB ) E ( A’,a) B E điểm chung ( A’,a) (SAB ) Vậy: A’E giao tuyến ( A’,a) (SAB ) E b Xđ giao tuyến mp (A’,a) (SAC) a A’ SA mà SA ( SAC) A’ ( SAC) A’ ( A’,a) A’ điểm chung ( A’,a) (SAC ) Trong ( P) , ta có a khơng song song với AC Gọi F = a AC F AC mà AC (SAC ) F (SAC ) E ( A’,a) F điểm chung ( A’,a) (SAC ) Vậy: A’F giao tuyến ( A’,a) (SAC ) c Xđ giao tuyến (A’,a) (SBC) Trong (SAB ) , gọi M = SB A’E M SB mà SB ( SBC) M ( SBC) M A’E mà A’E ( A’,a) M ( A’,a) DeThiMau.vn Trang F P Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 M điểm chung mp ( A’,a) (SBC ) Trong (SAC ) , gọi N = SC A’F N SC mà SC ( SBC) N ( SBC) N A’F mà A’F ( A’,a) N ( A’,a) N điểm chung mp ( A’,a) (SBC ) Vậy: MN giao tuyến ( A’,a) (SBC ) Cho tứ diện ABCD , M điểm bên tam giác ABD , N điểm bên tam giác ACD Tìm giao tuyến cặp mp sau a (AMN) (BCD) b (DMN) (ABC ) Giải A a Tìm giao tuyến (AMN) (BCD) Trong (ABD ) , gọi E = AM BD E AM mà AM ( AMN) E ( AMN) E BD mà BD ( BCD) E ( BCD) P M E điểm chung mp ( AMN) (BCD ) Trong (ACD ) , gọi F = AN CD F AN mà AN ( AMN) F ( AMN) F CD mà CD ( BCD) F ( BCD) N Q F điểm chung mp ( AMN) (BCD ) B Vậy: EF giao tuyến mp ( AMN) (BCD ) E b Tìm giao tuyến (DMN) (ABC) Trong (ABD ) , gọi P = DM AB P DM mà DM ( DMN) P (DMN ) P AB mà AB ( ABC) P (ABC) P điểm chung mp ( DMN) (ABC ) Trong (ACD) , gọi Q = DN AC C Q DN mà DN ( DMN) Q ( DMN) Q AC mà AC ( ABC) Q ( ABCA) Q điểm chung mp ( DMN) (ABC ) Vậy: PQ giao tuyến mp ( DMN) (ABC ) D F a Dạng : Xác định giao điểm đường thẳng a mặt phẳng () Phương pháp : Tìm đường thẳng b nằm mặt phẳng () Giao điểm a b giao đt a mặt phẳng () A Chú ý : Đường thẳng b thường giao tuyến mp () mp () a Cần chọn mp () chứa đường thẳng a cho giao tuyến mp () mp () dể xác định giao tuyến không song song với đường thẳng a Bài tập : Trong mp () cho tam giác ABC Một điểm S không thuộc () Trên cạnh AB lấy điểm P đoạn thẳng SA, SB ta lấy hai điểm M, N cho MN không song song với AB S a Tìm giao điểm đường thẳng MN với mặt phẳng (SPC ) b Tìm giao điểm đường thẳng MN với mặt phẳng () Giải M a Tìm giao điểm đường thẳng MN với mặt phẳng (SPC ) E Cách : Trong (SAB) , gọi E = SP MN E SP mà SP (SPC) E (SPC) N E MN C A Vậy : E = MN (SPC ) Cách : Chọn mp phụ (SAB) MN P ( SAB) (SPC ) = SP B D Trong (SAB), gọi E = MN SP E MN DeThiMau.vn Trang b Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 E SP mà SP (SPC) Vậy : E = MN (SPC ) b Tìm giao điểm đường thẳng MN với mp () Cách 1: Trong (SAB) , MN không song song với AB Gọi D = AB MN D AB mà AB () D () D MN Vậy: D = MN () Cách : Chọn mp phụ (SAB) MN ( SAB) () = AB Trong (SAB) , MN không song song với AB Gọi D = MN AB D AB mà AB () D () D MN Vậy : D = MN () Cho tứ giác ABCD điểm S không thuộc mp (ABCD ) Trên đoạn SC lấy điểm M khơng trùng với S C Tìm giao điểm đường thẳng SD với mặt phẳng (ABM ) Giải Chọn mp phụ (SBD) SD Tìm giao tuyến hai mp ( SBD) (ABM ) Ta có B điểm chung ( SBD) (ABM ) Tìm điểm chung thứ hai ( SBD) (ABM ) Trong (ABCD ) , gọi O = AC BD Trong (SAC ) , gọi K = AM SO K SO mà SO (SBD) K ( SBD) S N M K D A O C B K AM mà AM (ABM ) K ( ABM ) K điểm chung ( SBD) (ABM ) ( SBD) (ABM ) = BK Trong (SBD) , gọi N = SD BK N BK mà BK (AMB) N (ABM) N SD Vậy : N = SD (ABM) Cho tứ giác ABCD điểm S không thuộc mp (ABCD ) Trên đoạn AB lấy điểm M , Trên đoạn SC lấy điểm N ( M , N không trùng với đầu mút ) S a Tìm giao điểm đường thẳng AN với mặt phẳng (SBD) b Tìm giao điểm đường thẳng MN với mặt phẳng (SBD) Giải a Tìm giao điểm đường thẳng AN với mặt phẳng (SBD) Chọn mp phụ (SAC) AN Tìm giao tuyến ( SAC) (SBD) I N Trong (ABCD) , gọi P = AC BD ( SAC) (SBD) = SP Trong (SAC), gọi I = AN SP I AN A I SP mà SP (SBD) I (SBD) Vậy : I = AN (SBD) b Tìm giao điểm đường thẳng MN với mặt phẳng (SBD) P Chọn mp phụ (SMC) MN Tìm giao tuyến ( SMC ) (SBD) M Trong (ABCD) , gọi Q = MC BD Q ( SAC) (SBD) = SQ Trong (SMC), gọi J = MN SQ B J MN J SQ mà SQ (SBD) J (SBD) Vậy: J = MN (SBD) Cho mặt phẳng () đường thẳng m cắt mặt phẳng () C Trên m ta lấy hai điểm A, B điểm S không gian Biết giao điểm đường thẳng SA với mặt phẳng () DeThiMau.vn Trang D C Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 điểm A’ Hãy xác định giao điểm đường thẳng SB mặt phẳng () Giải Chọn mp phụ (SA’C) SB Tìm giao tuyến ( SA’C ) () Ta có ( SA’C ) () = A’C Trong (SA’C ), gọi B’ = SB A’C B’ SB mà SB (SA’C ) B’ (SA’C) B’ A’C mà A’C () B’ () Vậy : B’= SB () S m A B C A' B' Cho bốn điểm A, B , C, S không mặt phẳng Gọi I, H trung điểm SA, AB Trên SC lấy điểm K cho : CK = 3KS Tìm giao điểm đường thẳng BC với mặt phẳng ( IHK ) Giải Chọn mp phụ (ABC) BC Tìm giao tuyến ( ABC ) (IHK) Trong (SAC) ,có IK khơng song song với AC Gọi E’ = AC IK S K ( ABC ) ( IHK) = HE’ Trong (ABC ), gọi E = BC HE’ I E BC mà BC ( ABC) E ( ABC) E HE’ mà HE’ ( IHK) E ( IHK) A Vậy: E = BC ( IHK) E' Cho tứ diện SABC Gọi D điểm SA , H E điểm SB F điểm AC ( DE AB E B không song song ) a Xđ giao tuyến hai mp (DEF) ( ABC ) K b Tìm giao điểm BC với mặt phẳng ( DEF ) c Tìm giao điểm SC với mặt phẳng ( DEF ) Giải S a Xđ giao tuyến hai mp (DEF) ( ABC ) Ta có : F điểm chung hai mặt phẳng (ABC) (DEF) Trong (SAB) , AB không song song với DE D Gọi M = AB DE M AB mà AB (ABC) M (ABC) A M DE mà DE (DEF) M (DEF) E F M điểm chung hai mặt phẳng (ABC) (DEF) Vậy: FM giao tuyến hai mặt phẳng (ABC) (DEF) b Tìm giao điểm BC với mặt phẳng ( DEF ) B N Chọn mp phụ (ABC) BC Tìm giao tuyến ( ABC ) (DEF) Ta có (ABC) (DEF) = FM hình Trong (ABC), gọi N = FM BC N BC S N FM mà FM (DEF) N (DEF) Vậy: N = BC (DEF) c Tìm giao điểm SC với mặt phẳng ( DEF ) Chọn mp phụ (SBC) SC D Tìm giao tuyến ( SBC ) (DEF) F Ta có: E điểm chung ( SBC ) (DEF) N BC mà BC (SBC) N (SBC) A N FM mà FM (DEF) N (DEF) N điểm chung ( SBC ) (DEF) E Ta có (SBC) (DEF) = EN Trong (SBC), gọi K = EN SC B K SC K EN mà EN (DEF) K (DEF) hình Vậy: K = SC (DEF) Cho hình chóp S.ABCD Gọi O giao điểm AC BD M, N, P điểm DeThiMau.vn Trang C C M C K N M Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 SA, SB ,SD a Tìm giao điểm I SO với mặt phẳng ( MNP ) b Tìm giao điểm Q SC với mặt phẳng ( MNP ) Giải a Tìm giao điểm I SO với mặt phẳng ( MNP ) Chọn mp phụ (SBD) SO Tìm giao tuyến ( SBD ) (MNP) Ta có N MN mà MN (MNP) N (MNP) N SB mà SB (SBD) N (SBD) N điểm chung ( SBD ) (MNP) P MP mà MN (MNP) P (MNP) P SD mà SD (SBD) P (SBD) P điểm chung ( SBD ) (MNP) (MNP) (SBD) = NP Trong (SBD), gọi I = SO NP I SO I NP mà NP (MNP) I (MNP) Vậy: I = SO (MNP) b Tìm giao điểm Q SC với mặt phẳng ( MNP ) Chọn mp phụ (SAC) SC Tìm giao tuyến ( SAC ) (MNP) Ta có M MN mà MN (MNP) M (MNP) M SA mà SA (SAC) M (SAC) M điểm chung ( SAC ) (MNP) I MI mà MI (MNP) I (MNP) I SO mà SO (SAC) I (SAC) I điểm chung ( SAC ) (MNP) ( SAC) (SBD) = MI Trong (SAC), gọi Q = SC MI Q SC Q MI mà MI (MNP) Q (MNP) Vậy: Q = SC (MNP) Cho tứ diện ABCD Gọi M,N trung điểm AC BC K điểm BD không trùng với trung điểm BD a Tìm giao điểm CD (MNK ) b Tìm giao điểm AD (MNK ) Giải a Tìm giao điểm CD (MNK ) : Chọn mp phụ (BCD) SC Tìm giao tuyến ( BCD ) (MNK) Ta có N (MNK) N BC mà BC (BCD) N (BCD) N điểm chung (BCD ) (MNK) K (MNK) K BD mà BD (BCD) K (BCD) K điểm chung (BCD ) (MNK) (BCD) (MNK) = NK Trong (BCD), gọi I = CD NK I CD I NK mà NK (MNK) I (MNK) Vậy: I = CD (MNK) b Tìm giao điểm AD (MNK ) Chọn mp phụ (ACD) AD Tìm giao tuyến (ACD ) (MNK) Ta có: M (MNK) M AC mà AC (ACD) M (ACD) M điểm chung (ACD ) (MNK) I NK mà NK (MNK) I (MNK) DeThiMau.vn Trang S P M I N Q D A O C B A J M D K B N C I Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 I CD mà CD (ACD) I (ACD) I điểm chung (ACD ) (MNK) (ACD) (MNK) = MI Trong (BCD), gọi J = AD MI J AD J MI mà MI (MNK) J (MNK) Vậy: J = AD (MNK) Cho tứ diện ABCD Gọi M,N hai điểm AC AD O điểm bên tamgiác BCD Tìm giao điểm : a MN (ABO ) A b AO (BMN ) Giải a Tìm giao điểm MN (ABO ): Chọn mp phụ (ACD) MN M Tìm giao tuyến (ACD ) (ABO) Ta có : A điểm chung (ACD ) (ABO) Trong (BCD), gọi P = BO DC Q P BO mà BO (ABO) P (ABO) P CD mà CD (ACD) P (ACD) I P điểm chung (ACD ) (ABO) N (ACD) (ABO) = AP B Trong (ACD), gọi Q = AP MN Q MN O Q AP mà AP (ABO) Q (ABO) Vậy: Q = MN (ABO) b Tìm giao điểm AO (BMN ) : Chọn mp (ABP) AO Tìm giao tuyến (ABP ) (BMN) Ta có : B điểm chung (ABP ) (BMN) Q MN mà MN (BMN) Q (BMN) Q AP mà AP (ABP) Q (ABP) Q điểm chung (ABP ) (BMN) (ABP) (BMN) = BQ Trong (ABP), gọi I = BQ AO I AO I BQ mà BQ (BMN) I (BMN) Vậy: I = AO (BMN) 10 Trong mp () cho hình thang ABCD , đáy lớn AB Gọi I ,J, K điểm SA, AB, BC ( K không trung điểm BC) Tìm giao điểm : a IK (SBD) b SD (IJK ) c SC (IJK ) Giải a Tìm giao điểm IK (SBD) S Chọn mp phụ (SAK) IK Tìm giao tuyến (SAK ) (SBD) I N Ta có : S điểm chung (SAK ) (SBD) Trong (ABCD), gọi P = AK BD P AK mà AK (SAK) P (SAK) P BD mà BD (SBD) P (SBD) Q A P điểm chung (SAK ) (SBD) J (SAK) (SBD) = SP M Trong (SAK), gọi Q = IK SP P Q IK Q SP mà SP (SBD) Q (SBD) Vậy: Q = IK (SBD) b Tìm giao điểm SD (IJK ) : Chọn mp phụ (SBD) SD Tìm giao tuyến (SBD ) (IJK) DeThiMau.vn Trang D C P D B K C F Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 Ta có : Q điểm chung (IJK ) (SBD) Trong (ABCD), gọi M = JK BD M JK mà JK ( IJK) M (IJK) M BD mà BD (SBD) M (SBD) M điểm chung (IJK ) (SBD) (IJK) (SBD) = QM Trong (SBD), gọi N = QM SD N SD N QM mà QM (IJK) N (IJK) Vậy: N = SD (IJK) c Tìm giao điểm SC (IJK ) : Chọn mp phụ (SAC) SC Tìm giao tuyến (SAC ) (IJK) Ta có : I điểm chung (IJK ) (SAC) Trong (ABCD), gọi E = AC JK E JK mà JK ( IJK) E ( IJK) E AC mà AC (SAC) E (SAC) E điểm chung (IJK ) (SAC) ( IJK) (SAC) = IE Trong (SAC), gọi F = IE SC F SC F IE mà IE ( IJK) F ( IJK) Vậy : F = SC ( IJK ) 11.Cho tứ diện ABCD Trên AC AD lấy hai điểm M,N cho MN không song A song với CD Gọi O điểm bên tam giác BCD a Tìm giao tuyến (OMN ) (BCD ) b Tìm giao điểm BC với (OMN) N c Tìm giao điểm BD với (OMN) Giải a Tìm giao tuyến (OMN ) (BCD ): Ta có : O điểm chung (OMN ) (BCD ) Q B Trong (ACD) , MN không song song CD Gọi I = MN CD O I điểm chung (OMN ) (BCD ) M Vậy : OI = (OMN ) (BCD ) P b Tìm giao điểm BC với (OMN): Trong (BCD), gọi P = BC OI Vậy : P = BC ( OMN ) C c Tìm giao điểm BD với (OMN): Trong (BCD), gọi Q = BD OI Vậy : Q = BD ( OMN ) D I 12.Cho hình chóp S.ABCD Trong tam giác SBC lấy điểm M tam giácSSCD lấy điểm N a Tìm giao điểm đường thẳng MN với mặt phẳng (SAC) b Tìm giao điểm cạnh SC với mặt phẳng (AMN) Giải N a Tìm giao điểm đường thẳng MN với mặt phẳng (SAC) : Chọn mp phụ (SMN) MN Tìm giao tuyến (SAC ) (SMN) E Ta có : S điểm chung (SAC ) (SMN) O Trong (SBC), gọi M’ = SM BC Trong (SCD), gọi N’ = SN CD Trong (ABCD), gọi I = M’N’ AC I M’N’ mà M’N’ (SMN) I ( SMN)A M I AC mà AC (SAC) I (SAC) I điểm chung (SMN ) (SAC) ( SMN) (SAC) = SI I B Trong (SMN), gọi O = MN SI M' DeThiMau.vn Trang D N' C Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 O MN O SI mà SI ( SAC) O ( SAC) Vậy : O = MN ( SAC ) b Tìm giao điểm cạnh SC với mặt phẳng (AMN) : Chọn mp phụ (SAC) SC Tìm giao tuyến (SAC ) (AMN) Ta có : ( SAC) (AMN) = AO Trong (SAC), gọi E = AO SC E SC E AO mà AO ( AMN) E ( AMN) Vậy : E = SC ( AMN ) Dạng : Chứng minh ba điểm thẳng hàng Phương pháp : Chứng minh ba điểm thuộc hai mp phân biệt Khi ba điểm thuộc đường thẳng giao tuyến hai mp Bài tập : Cho hình bình hành ABCD S điểm không thuộc (ABCD) ,M N trung điểm S đoạn AB SC a Xác định giao điểm I = AN (SBD) b Xác định giao điểm J = MN (SBD) c Chứng minh I , J , B thẳng hàng Giải a Xác định giao điểm I = AN (SBD ) Chọn mp phụ (SAC) AN I Tìm giao tuyến (SAC ) (SBD) D ( SAC) (SBD) = SO J Trong (SAC), gọi I = AN SO I AN O I SO mà SO ( SBD) I ( SBD) A E Vậy: I = AN ( SBD) M b Xác định giao điểm J = MN (SBD) S Chọn mp phụ (SMC) MN Tìm giao tuyến (SMC ) (SBD) S điểm chung (SMC ) (SBD) Trong (ABCD) , gọi E = MC BD ( SAC) (SBD) = SE Trong (SMC), gọi J = MN SE I N J MN J A J SE mà SE ( SBD) J ( SBD) M Vậy J = MN ( SBD) c Chứng minh I , J , B thẳng hàng O Ta có : B điểm chung (ANB) ( SBD) B E I SO mà SO ( SBD) I ( SBD) S I AN mà AN (ANB) I (ANB) I điểm chung (ANB) ( SBD) J J SE mà SE ( SBD) J ( SBD) J MN mà MN (ANB) J (ANB) M L J điểm chung (ANB) ( SBD) K B Vậy : B , I , J thẳng hàng A Cho tứ giác ABCD S (ABCD) Gọi I , J hai điểm AD SB , AD cắt BC O E I C OJ cắt SC M F a Tìm giao điểm K = IJ (SAC) D b Xác định giao điểm L = DJ (SAC) c Chứng minh A ,K ,L ,M thẳng hàng Giải a Tìm giao điểm K = IJ (SAC) O Chọn mp phụ (SIB) IJ DeThiMau.vn Trang N C B D C Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 Tìm giao tuyến (SIB ) (SAC) S điểm chung (SIB ) (SAC) Trong (ABCD) , gọi E = AC BI (SIB) ( SAC) = SE Trong (SIB), gọi K = IJ SE K IJ K SE mà SE (SAC ) K (SAC) Vậy: K = IJ ( SAC) b Xác định giao điểm L = DJ (SAC) Chọn mp phụ (SBD) DJ Tìm giao tuyến (SBD ) (SAC) S điểm chung (SBD ) (SAC) Trong (ABCD) , gọi F = AC BD (SBD) ( SAC) = SF Trong (SBD), gọi L = DJ SF L DJ L SF mà SF (SAC ) L (SAC) Vậy : L = DJ ( SAC) c Chứng minh A ,K ,L ,M thẳng hàng Ta có :A điểm chung (SAC) ( AJO) K IJ mà IJ (AJO) K (AJO) K SE mà SE (SAC ) K (SAC ) K điểm chung (SAC) ( AJO) L DJ mà DJ (AJO) L (AJO) L SF mà SF (SAC ) L (SAC ) L điểm chung (SAC) ( AJO) M JO mà JO (AJO) M (AJO) M SC mà SC (SAC ) M (SAC ) M điểm chung (SAC) ( AJO) Vậy : A ,K ,L ,M thẳng hàng Cho tứ diện SABC.Gọi L, M, N điểm cạnh SA, SB AC cho LM không song song với AB, LN khơng song song với SC a Tìm giao tuyến mp (LMN) (ABC) b Tìm giao điểm I = BC ( LMN) J = SC ( LMN) c Chứng minh M , I , J thẳng hàng Giải a Tìm giao tuyến mp (LMN) (ABC) S Ta có : N điểm chung (LMN) (ABC) Trong (SAB) , LM không song song với AB Gọi K = AB LM K LM mà LM (LMN ) K (LMN ) L K AB mà AB ( ABC) K ( ABC) C b Tìm giao điểm I = BC ( LMN) N Chọn mp phụ (ABC) BC Tìm giao tuyến (ABC ) (LMN) (ABC) ( LMN) = NK A I M Trong (ABC), gọi I = NK BC I BC I NK mà NK (LMN ) I (LMN) Vậy : I = BC ( LMN) B K Tìm giao điểm J = SC ( LMN) Trong (SAC), LN không song song với SC gọi J = LN SC J SC J LN mà LN (LMN ) J (LMN) Vậy : J = SC ( LMN) c Chứng minh M , I , J thẳng hàng DeThiMau.vn Trang 10 J Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 Ta có : M , I , J điểm chung (LMN) ( SBC) Vậy : M , I , J thẳng hàng Cho tứ giác ABCD S (ABCD) Gọi M , N hai điểm BC SD a Tìm giao điểm I = BN ( SAC) b Tìm giao điểm J = MN ( SAC) c Chứng minh C , I , J thẳng hàng Giải a Tìm giao điểm I = BN ( SAC) Chọn mp phụ (SBD) BN Tìm giao tuyến (SBD ) (SAC) Trong (ABCD), gọi O = AC BD (SBD) ( SAC) = SO Trong (SBD), gọi I = BN SO I BN A I SO mà SO (SAC ) I (SAC) Vậy : I = BN ( SAC) b Tìm giao điểm J = MN ( SAC) : Chọn mp phụ (SMD) MN Tìm giao tuyến (SMD ) (SAC) B Trong (ABCD), gọi K = AC DM (SMD) ( SAC) = SK Trong (SMD), gọi J = MN SK J MN J SK mà SK (SAC ) J (SAC) Vậy : J = MN ( SAC) c Chứng minh C , I , J thẳng hàng : S Ta có : C , I , J điểm chung (BCN ) (SAC) Vậy : C , I , J thẳng hàng Dạng : Tìm thiết diện hình chóp mặt phẳng ( ) : Chú ý : Mặt phẳng ( ) cắt số mặt hình chóp Q Cách : Xác định thiết diện cách kéo dài giao tuyến Bài tập : Cho hình chóp S.ABCD đáy hình bình hành tâm O Gọi M, N , I ba điểm lấy AD , CD , SO Tìm thiết diện hình chóp với mặt phẳng (MNI) Giải Trong (ABCD), gọi J = BD MN K = MN AB H = MN BC Trong (SBD), gọi Q = IJ SB Trong (SAB), gọi R = KQ SA Trong (SBC), gọi P = QH SC K Vậy : thiết diện ngũ giác MNPQR Cho hình chóp S.ABCD Gọi M, N , P trung điểm lấy AB , AD SC Tìm thiết diện hình chóp với mặt phẳng (MNP) Giải Trong (ABCD) , gọi E = MN DC F = MN BC Trong (SCD) , gọi Q = EP SD Trong (SBC) , gọi R = FP SB Vậy : thiết diện ngũ giác MNPQR S N I J D O K C M P I R H C B N O J D M A S P R F C B Q M A D N Cho tứ diện ABCD Gọi H,K trung điểm cạnh AB, BC Trên đường thẳng CD E lấy điểm M cho KM khơng song song với BD Tìm thiết diện tứ diện với mp (HKM ) Xét trường hợp : a M C D b M đoạn CD Giải a M C D : DeThiMau.vn Trang 11 Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 Ta có : HK , KM đoạn giao tuyến (HKM) với (ABC) (BCD) Trong (BCD), gọi L = KM BD Trong (ABD), gọi N = AD HL Vậy : thiết diện tứ giác HKMN A A H M N H L D B D L B M b M đoạn K CD: Trong (BCD), gọi L = KMC BD Vậy : thiết diện tam giác HKL K C S Cho hình chóp S.ABCD Gọi M, N trung điểm lấy AD DC Tìm thiết diện hình chóp với mặt phẳng (MNE) Giải Trong (SCD), gọi Q = EN SC Trong (SAD), gọi P = EM SA A Trong (ABCD), gọi F = MN BC Trong (SBC), gọi R = FQ SB Vậy : thiết diện ngũ giác MNQRP R Q P F B C N D M E Cách :Xác định thiết diện cách vẽ giao tuyến phụ : S Bài tập : Cho hình chóp S.ABCD Gọi M, N trung điểm SB SC Giả sử AD BC không M song song a Xác định giao tuyến (SAD) ( SBC) b Xác định thiết diện mặt phẳng (AMN) với hình chóp S.ABCD N A Giải J a Xác định giao tuyến (SAD) ( SBC) : K Trong (ABCD) , gọi I = AD BC Vậy : SI = (SAD) ( SBC) D b Xác định thiết diện mặt phẳng (AMN) với hình chóp S.ABCD C S Trong (SBC) , gọi J = MN SI Trong (SAD) , gọi K = SD AJ N Vậy : thiết diện tứ giác AMNK I Cho hình chóp S.ABCD.Trong tam giác SBC lấy điểm M tam giác SCD lấy điểm N E D a Tìm giao điểm đường thẳng MN với mặt phẳng(SAC) O b Tìm giao điểm cạnh SC với mặt phẳng (AMN) c Tìm thiết diện mặt phẳng (AMN) với hình chóp S.ABCD Giải A M a Tìm giao điểm đường thẳng MN với mặt phẳng(SAC): N' Chọn mp phụ (SMN) MN Tìm giao tuyến (SAC ) (SMN) I B C Ta có : S điểm chung (SAC ) (SMN) M' Trong (SBC), gọi M’ = SM BC Trong (SCD), gọi N’ = SN CD Trong (ABCD), gọi I = M’N’ AC I M’N’ mà M’N’ (SMN) I ( SMN) I AC mà AC (SAC) I (SAC) I điểm chung (SMN ) (SAC) DeThiMau.vn Trang 12 B Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 ( SMN) (SAC) = SI Trong (SMN), gọi O = MN SI O MN O SI mà SI ( SAC) O ( SAC) Vậy : O = MN ( SAC ) b Tìm giao điểm cạnh SC với mặt phẳng (AMN) : Chọn mp phụ (SAC) SC Tìm giao tuyến (SAC ) (AMN) Ta có : ( SAC) (AMN) = AO Trong (SAC), gọi E = AO SC E SC E AO mà AO ( AMN) E ( AMN) Vậy : E = SC ( AMN ) c Tìm thiết diện mặt phẳng (AMN) với hình chóp S.ABCD: Trong (SBC), gọi P = EM SB Trong (SCD), gọi Q = EN SD Vậy : thiết diện tứ giác APEQ Cho hình chóp S.ABCD Gọi A’, B’ , C’ ba điểm lấy cạnh SA, SB, SC Tìm thiết diện hình chóp cắt mặt phẳng (A’B’C’) Giải Trong (ABCD), gọi O = AC BD Trong (SAC), gọi O’ = A’C’ SO Trong (SBD), gọi D’ = B’O’ SD Có hai trường hợp : Nếu D’ thuộc cạnh SD thiết diện tứ giác A’B’C’D’ Nếu D’ thuộc khơng cạnh SD Gọi E = CD C’D’ F = AD A’D’ thiết diện tứ giác A’B’C’EF S Q N O E D A M N' I P B C M' S S A' B' D' A O' O' B' A C' B F D D B O A' O C' E C C DeThiMau.vn Trang 13 D' Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 §1 HAI ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG Dạng : Chứng minh hai đường thẳng a b song song : Sử dụng cách sau : Chứng minh a b đồng phẳng khơng có điểm chung Chứng minh a b phân biệt song song với đường thẳng thứ ba Chứng minh a b đồng phẳng áp dụng tính chất hình học phẳng (cạnh đối hình bình hành , định lý talet … ) Sử dụng định lý Chứng minh phản chứng Bài tập : Cho hình chóp S.ABCD với đáy ABCD hình bình hành Gọi A’ ,B’ , C’ ,D’ trung điểm cạnh SA , SB , SC , SD a Chứng minh A’B’C’D’ hình bình hành b Gọi M điểm BC Tìm thiết diện (A’B’M) với hình chóp S.ABCD Giải S a Chứng minh A’B’C’D’ hình bình hành : AB Trong tam giác SCD, ta có : C’D’ // CD Mặt khác AB // CD Trong tam giác SAB, ta có : A’B’ // A’B’ D' A' C' B' D // C’D’ C Vậy : A’B’C’D’ hình bình hành N b Tìm thiết diện (A’B’M) với hình chóp S.ABCD: A Ta có : AB ∕ ∕ A’B’ M điểm chung (A’B’M) (ABCD) Do giao tuyến (A’B’M) (ABCD) Mx song song AB A’B’ Gọi N = Mx AD Vậy : thiết diện hình thang A’B’MN Cho hình chóp S.ABCD với đáy ABCD hình thang với cạnh đáy AB CD (AB CD) Gọi M , N trung điểm cạnh SA , SB a Chứng minh : MN ∕ ∕ CD b Tìm P = SC (ADN) c Kéo dài AN DP cắt I Chứng minh : SI ∕ ∕ AB ∕ ∕ CD Tứ giác SABI hình ? Giải a Chứng minh : MN ∕ ∕ CD : Trong tam giác SAB, ta có : MN ∕ ∕ AB Mà AB ∕ ∕ CD ( ABCD hình thang ) Vậy : MN ∕ ∕ CD b Tìm P = SC (ADN): Chọn mp phụ (SBC) SC Tìm giao tuyến (SBC ) (ADN) Ta có : N điểm chung (SBC ) (ADN) Trong (ABCD), gọi E = AD AC ( SBC) (ADN ) = NE S N B A P C D E SI // AB // CD ( theo định lí 2) Xét ASI , ta có : SI // MN ( song song AB) DeThiMau.vn Trang I M Trong (SBC), gọi P = SC NE Vậy : P = SC ( ADN ) c Chứng minh : SI // AB // CD Tứ giác SABI hình ? SI (SAB) ( SCD ) AB ( SAB) Ta có : CD ( SCD ) AB / / CD M B 14 Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 M trung điểm AB SI // 2MN Mà AB // 2.MN Do : SI // AB Vậy : tứ giác SABI hình bình hành Cho tứ diện ABCD Gọi I ,J trọng tâm tam giác ABC ABD Chứng minh : IJ ∕ ∕ CD Giải Gọi E trung điểm AB I CE IJ CD đồng phẳng J DE EI EJ Do : (tính chất trọng tâm) EC ED A E I Ta có : J B C Vậy : IJ // CD Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình thang (đáy lớn AB) Gọi I, J trung điểm S a Tìm giao tuyến (SAB) (IJK) b Tìm thiết diện (IJK) với hình chóp S.ABCD Tìm điều kiện để thiết diện hình bình hành Giải a Tìm giao tuyến (SAB) (IJK): Ta có : AB ∕ ∕ IJ K điểm chung (SAB) (IJK) Vậy : giao tuyến đường thẳng Kx song song AB b Tìm thiết diện (IJK) với hình chóp S.ABCD : Gọi L = Kx SA Thiết diện hình thang IJKL Do : IJ đường trung bình hình thang ABCD IJ = (AB + CD) LK SK Xét SAB có : AB SB IJKL hình bình hành LK = L K B A J I C D AB IJ = KL Vậy : D AD BC , K điểm cạnh SB cho SN = SB (AB + CD) = AB AB = 3.CD thiết diện IJKL hình bình hành AB = 3.CD Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình bình hành Gọi M ,N ,P , Q điểm nằm cạnh BC , SC , SD ,AD cho MN // BS , NP // CD , MQ // CD S K a Chứng minh : PQ // SA b Gọi K = MN PQ P Chứng minh điểm K nằm đường thẳng cố định M di động cạnh BC Giải a Chứng minh : PQ // SA N Xét tam giác SCD : A Ta có : NP // CD Q Tương tự : NP CN DS CS (1) MN // SB CN CM (2) CS CB B DeThiMau.vn Trang 15 M C t D Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 Tương tự : MQ // CD CM DQ (3) CB DA DP DQ Từ (1) , (2) (3), suy DS DA Vậy : PQ // SA b Chứng minh điểm K nằm đường thẳng cố định M di động cạnh BC BC // AD BC ( SBC ) Ta có : AD ( SAD) S ( SBC ) ( SAD) giao tuyến đường thẳng St qua S cố định song song BC AD Mà K (SBC) (SAD) K St (cố định ) Vậy : K St cố định M di động cạnh BC ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG MẶT PHẲNG Dạng : Chứng minh đường thẳng a song song mặt phẳng (P) : d Phương pháp : Chứng minh d // a a d // Bài tập : Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình bình hành Gọi M ,N trung điểm cạnh AB CD a Chứng minh MN // (SBC) , MN // (SAD) b Gọi P trung điểm cạnh SA Chứng minh SB SC song song với (MNP) c Gọi G ,G trọng tâm ABC SBC S Chứng minh G1G // (SAB) Giải a Chứng minh MN // (SBC): MN ( SBC ) Ta có : MN // BC BC ( SBC ) MN ( SAD) Tương tự : MN // AD AD ( SAD) Q P A MN //( SBC ) D N M B MN //( SAD) DeThiMau.vn Trang 16 C Bài tập Hình Học Không Gian – Lớp 11 b Chứng minh SB // (MNP): SB ( MNP) Ta có : SB // MP MP ( MNP) SB //( MNP) Chứng minh SC // (MNP): Tìm giao tuyến (MNP) (SAD) Ta có : P điểm chung (MNP) (SAD) MN // AD Do giao tuyến đường thẳng qua P song song MN cắt SD Q PQ = (MNP) (SAD) Xét SAD , Ta có : PQ // AD P trung điểm SA Q trung điểm SD Xét SCD , Ta có : QN // SC SC ( MNP) Ta có : SC // NQ NQ ( MNP) Chứng minh G 1G ( SAB) Do : G 1G // SA SA ( SAB) a b c a Q P G1G2 // (SAB) IG1 IG2 Xét SAI , ta có : IA IS G1G2 // SA c S N G2 D C SC //( MNP) I : G1 A B M G 1G //( SAB) Cho hình chóp S.ABCD M,N hai điểm AB, CD Mặt phẳng () qua MN // SA S Tìm giao tuyến () với (SAB) (SAC) Xác định thiết diện hình chóp với () Tìm điếu kiện MN để thiểt diện hình thang P Giải Tìm giao tuyến () với (SAB): M ( ) ( SAB) Ta có : // SA SA ( SAB) D A M N R () (SAB) = MP với MP // SA Tìm giao tuyến () với (SAC): Gọi R = MN AC C B S R ( ) ( SAC ) Ta có : // SA SA ( SAC ) () (SAC) = RQ với RQ // SA Xác định thiết diện hình chóp với (): Thiết diện tứ giác MPQN c Tìm điếu kiện MN để thiểt diện hình thang: MP // QN Ta có : MPQN hình thang MN // PQ Q b D A N (1) (2) DeThiMau.vn Trang Q P M R B 17 C Bài tập Hình Học Không Gian – Lớp 11 SA // MP MP//QN SA // QN Do : QN ( SCD ) Xét (1) ,ta có SA // QN SA //( SCD ) ( vơ lí ) BC (ABCD) (SBC) Xét (2) ,ta có MN (ABCD) PQ (SBC) PQ ( SBC ) Ngược lại, MN // BC MB ( ) BC ( SBC ) MN // BC MN // PQ Vậy để thiết diện hình thang MN // BC Cho tứ diện ABCD Trên cạnh AD lẩy trung điểm M , cạnh BC lẩy trung điểm N Gọi ( ) mặt phẳng chứa đường thẳng MN song song với CD a Hãy xác định thiết diện mặt phẳng ( ) với tứ diện ABCD b Xác định vị trí N CD cho thiết diện hình bình hành Giải a Hãy xác định thiết diện mặt phẳng ( ) với tứ diện ABCD ( ) // CD Ta có : CD ( ACD ) M ( ) ( ACD ) ( ) // CD Tương tự : CD ( BCD ) N ( ) ( BCD ) A MP // CD (1) M P NQ // CD (2) D B Q Từ (1) (2), ta : MP // NQ Vậy: thiết diện hình thang MPNQ b Xác định vị trí N BC cho thiết diện hình bình hành Ta có : MP // NQ MP = N C A CD M MP // NQ MPNQ hình bình hành MP NQ MP // NQ MP NQ CD P D B Q N Do : N trung điểm BC C Vậy : N trung điểm BC MPNQ hình bình hành Cho hình thang ABCD có đáy lớn AB S điểm ngồi mặt phẳng hình thang Gọi M điểm CD ; () mặt phẳng qua M song song với SA BC a Hãy tìm thiết diện mặt phẳng ( ) với hình chóp S.ABCD Thiết diện hình gìS? b Tìm giao tuyến () với mặt phẳng (SAD) Giải a Hãy tìm thiết diện mặt phẳng ( ) với hình chóp S.ABCD: ( ) // BC Ta có : BC ( ABCD ) M ( ) ( ABCD) ( ) // SA Tương tự : SA ( SAB ) N ( ) ( SAB) MN // BC t (1) B A NP // SA D 18 N Q M I DeThiMau.vn Trang P C Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 ( ) // BC BC ( SBC ) P ( ) ( SBC ) PQ // BC (2) Từ (1) (2) , ta : MN // PQ Vậy : thiết diện hình thang MNPQ b Tìm giao tuyến () với mặt phẳng (SAD) Trong (ABCD) , gọi I = AD BC I điểm chung () (SAD) ( ) // SA Ta có : SA ( SAD ) I ( ) ( SAD) Vậy : giao tuyến đường thẳng qua I song song với SA Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD hình bình hành Gọi M điểm cạnh SC () mặt phẳng chứa AM song song với BD a Hãy nêu cách dựng giao điểm E, F mặt phẳng () với cạnh SB, SD b Gọi I giao điểm ME CB , J giao điểm MF CD Hãy chứng minh ba điểm I,J, A thẳng hàng Giải a Hãy nêu cách dựng giao điểm E, F mặt phẳng () với cạnh SB, SD Giả sử dựng E, F thỏa toán : ( ) // BD BD ( SBD) EF ( ) ( SBD) S BD // EF Do điểm E ,F ,A ,M thuộc mặt phẳng () Trong () , gọi K = EF AM K EF mà EF (SBD) K (SBD) K AM mà AM (SAC) K (SAC) K (SAC) (SBD) Do (SAC) (SBD) = SO K SO Cách dựng E, F : Dựng giao điểm K AM SO , qua K dựng EF // BD b.Chứng minh ba điểm I , J , A thẳng hàng : Ta có : I ME I BC mà mà ME ( ) BC ( ABCD) M F D K J C E O A I ( ) I ( ABCD) B S I P I () (ABCD) Tương tự , Ta có A ( ) ( ABCD) J ( ) ( ABCD) I , J , A điểm chung () (ABCD) N B Vậy : I , J , A thẳng hàng Q O ˆ = 60 , AB = a Gọi O trung điểm Trong mặt phẳng () cho tam giác ABC vuông A , B BC Lấy điểm S mặt phẳng () cho SB = a SB OA Gọi M mọt điểm cạnh AB , mặt phẳng () qua M song song với SB OA , cắt BC ,SC , SA Mtại N , P , Q Đặt x = BM ( < x < a ) a Chứng minh MNPQ hình thang vng A b Tính diện tích hình thang theo a x Tính x để diện tích lớn Giải DeThiMau.vn Trang 19 C Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 a Chứng minh MNPQ hình thang vng : ( ) // OA Ta có : OA ( ABC ) MN ( ) ( ABC ) MN // OA (1) ( ) // SB SB ( SAB) MQ ( ) ( SAB) MQ // SB (2) ( ) // SB SB ( SBC ) NP ( ) ( SBC ) NP // SB (3) Từ (2) (3) ,suy MQ // NP // SB (4) MNPQ hình thang OA SB MN // OA MQ // NP // SB Từ (1) (4) , ta có : MN MQ MN NP Vậy : MNPQ hình thang vng , đường cao MN b Tính diện tích hình thang theo a x Ta có : S MNPQ ( MQ NP ).MN Tính MN : Xét tam giác ABC AB AB BC BC cos B BC 2a BO = a Bˆ 60 ABO Do BA BO MN BM BN Có MN // AO AO AB BO MN MB BN x cos B Ta có : Tính MQ : Xét tam giác SAB , ta có : MQ // SB MQ AM SB AB MQ AM Tính NP : Xét tam giác SBC , ta có : NP // SB NP CN SB CB Do : S MNPQ NP CN SB a (a x) a x AB a SB a 2a x (2a x) CB 2a x ( 4a x ) x.(4a x) 12 Áp dụng bất đẳng thức Côsi cho số dương 3x 4a 3x 3x.( 4a 3x) ( x 4a x ) 4a² S MNPQ a² 4a ² 12 DeThiMau.vn Trang 20 ... Chứng minh MNPQ hình thang vng A b Tính diện tích hình thang theo a x Tính x để diện tích lớn Giải DeThiMau.vn Trang 19 C Bài tập Hình Học Không Gian – Lớp 11 a Chứng minh MNPQ hình thang vng... C Trên m ta lấy hai điểm A, B điểm S không gian Biết giao điểm đường thẳng SA với mặt phẳng () DeThiMau.vn Trang D C Bài tập Hình Học Không Gian – Lớp 11 điểm A’ Hãy xác định giao điểm đường... EN (DEF) K (DEF) hình Vậy: K = SC (DEF) Cho hình chóp S.ABCD Gọi O giao điểm AC BD M, N, P điểm DeThiMau.vn Trang C C M C K N M Bài tập Hình Học Khơng Gian – Lớp 11 SA, SB ,SD a Tìm giao