HOC360 NET TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ Group https //www facebook com/groups/tailieutieuhocvathcs/ Đáp án chuyên đề Tứ diện trực tâm Hình học 11 11 Gọi AA' là đường cao của tứ diện trực tâm ABCD , thế t[.]
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ Đáp án chuyên đề: Tứ diện trực tâm - Hình học 11 11 Gọi AA' đường cao tứ diện trực tâm ABCD , A' trực tâm tam giác BCD Gọi E = BC DA' H điểm đồng quy bốn đường cao, F = EH AD BC ⊥ DA' BC ⊥ EF Lại có H trực Khi BC ⊥ AA' tâm tam giác ADE nên EF ⊥ AD điều chứng tỏ đường vng góc chung EF cặp cạnh đối AD,BC qua H Dĩ nhiên đường vng góc chung hai cặp cạnh lại qua H Vậy tứ diện trực tâm đường vuông góc chung cặp cạnh đối đồng quy A F D' H B D E 12 a) Xét tứ diện trực tâm ABCD ,ta chứng minh góc đỉnh A nhọn vuông tù.Thật vậy, theo TC3 ta có AB2 + CD2 = AC2 + BD2 = CB2 + AD2 (1) A' I C Áp dụng định lí sin ta có 2AB.ACcos BAC = AB2 + AC − BC ( ) 2AB.ADcos BAD = AB2 + AD2 − BD2 ( ) 2AC.ADcosCAD = AC + AD − CD ( ) Từ (1) , ( ) , ( ) & ( ) suy AB.AC.cos BAC = AB.ADcos BAD = AC.ADcosCAD nên góc đỉnh A nhọn , vuông tù b) Nếu tất các góc đỉnh nhọn khẳng định tốn Nếu có góc khơng nhọn thì.Khơng giảm tổng qt, giả sử BAC 900 góc ABC ACB nhọn, dẫn đến DBC BCD nhọn.Lại có DAC 900 ADC nhọn BDC nhọn Từ điều chứng tỏ tam giác BCD nhọn Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/ HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ 13 Trước hết để ý tứ diện trực tâm giao điểm H bốn đường cao, trọng tâm G tâm mặt cầu ngoại tiếp O thẳng hàng G trung điểm OH , gọi K,L trung điểm AB CD KHLO hình bình hành tâm G A K AB2 CD2 Ta có OK = R − ,OL = R − 4 Trong hình bình hành KHLO ta có ( OH + KL2 = OK + OL2 ) AB2 OH2 = R − CD2 AB2 + CD2 2 +2 R − − d = 4R − d − G O H D B L C Theo công thức đường trung tuyến ta có 4LK = 2(LA2 + LB2 ) − AB2 CD2 CD2 2 = AC2 + AD2 − + BC + BD − − AB 2 2 2 2 4d = AC + AD + CB + BD − CD − AB2 = AB2 + CD2 AB2 + CD2 d= (Do tứ diện trực tâm AB2 + CD2 = AC2 + BD2 = BC2 + AD2 ) Vậy OH2 = 4R − 3d2 14) Vì AB ⊥ CD nên tồn mặt phẳng ( α ) qua AB vng góc với CD , mặt phẳng chứa giao điểm hai đường cao hạ từ A B Lí luận tương tự ta mặt phẳng lại qua H Hay mặt phẳng đồng quy H Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/ HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ 15) Gọi A1 ,B1 ,C1 ,D1 chân đường cao hạ từ đỉnh A,B,C,D ; M,N,P,Q trọng tâm mặt đối diện với đỉnh A,B,C,D I,J,K,F điểm đường cao AH,BH,CH,DH cho HI HJ HK HF = = = = HA HB HC HD Gọi S điểm đối xứng với A qua O E A điểm xác định HE = 3HA1 (1) Sử dụng tích chất H,O đối xứng qua G biểu thị vec tơ ta có HS = 3HM ( ) I Từ (1) & ( ) suy A1M / /ES mà A1M ⊥ AA1 SE ⊥ AE hay E thuộc mặt cầu ( O) ngoại tiếp tứ diện ABCD Ta có V 1 H, 3 H : S → M,E → A1 ,A → I mà S,E,A G O B D M A1 thuộc mặt cầu ( O ) nên M,A1 ,I thuộc mặt cầu ( O') ảnh mặt cầu ( O ) qua V 1 H, 3 Lí luận tương tự mặt lại ta 12 điểm A1 ,B1 ,C1 ,D1 , M,N,P,Q , I,J,K,F C E thuộc mặt cầu ( O' ) Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/ S