Ôn luyện bồi dưỡng học sinh giỏi hình học không gian

144 288 1
Ôn luyện bồi dưỡng học sinh giỏi hình học không gian

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

TRUdNG TRUNG HQC PH(f THONG CHUYEN CHU VAN AN - HA NOI 0454 L PHANHUYKHAIICHUBIEN) CHlf XUAN DONG - HOANG VAN PHU - CU PHUQNG ANH On • BOI DUONG HOC SINH GIOI NHA XUAT BAN TONG HOP THANH PHO HO CHf MINH ' oCdrl not ctdu ' Nham giup cac em hoc sinh trung hoc pho thong noi chung, cac ban hoc sinh gidi Toan noi rieng c6 them tai lieu de hoc t^p tot mon Toan trong nha trUdng, cung nhi/chuan bj day du kien thufc phuc vu cho cac ki thi tuyen sinh vao Dai hoc, Cao d^ng va cac ki thi Olympic ve Toan cac cap, nhom giao vien Toan trudng PTTH Chu Van An - Ha Noi chung toi bien soan hai bo sach sau: - Bo sach chung gom 6 cuon: /. On \uyen boi dudng hoc sinh gidi hinh hoc khong gian. 2. On luy$n boi difdng hoc sinh gidi hcim so. 3. On luySn boi difdng hoc sinh gidi phuang trlnh bat phuang trlnh. 4. On luySn boi dUdng hoc sinh gidi hinh hoc giai tich. 5. On luyen boi difdng hoc sinh gidi tich phan, to hap va so phifc. 6. On luy$n boi difdng hoc sinh gidi lucfng giac, bat ding thifc, gia tri Idn nhat, gia tri nhd nliat - Bo sach luyen thi ve mon Toan bao gom cuon: /. Bdi difdng hoc sinh gidi lifdng giac. 2. Boi difdng hoc sinh gidi cac bai toan ve day so'. 3. Boi dudng hoc sinh gidi ham so va da thifc. 4. Boi difdng hoc sinh gidi so hoc. 5. Boi dudng hoc sinh gidi hinh hoc to lidp. 6. Boi dudng hoc sinh gidi bat ding thUc va cac bai toan cUc tri. Chung toi cho rang hai bo sach nay se dap ilng duoc mot so li/cfng I6n ban doc. Cac ban hoc sinh phd thong trung hoc noi chung, cic ban hoc sinh gi6i Toan noi rieng, cung nhi/ cac thay c6 giao day Toan deu c6 the tim dUdc cho minh nhufng dieu CO ich trong cac bp sach nay. Mcic du tap the tac gi5 da ra't nghiem tuc trong qua trinh bien soan, nhiing do dung liiong cua bO s^ch qu^ I6n nen chic chin trong Ian dau ra mit ban dpc khong the tranh kh6i nhQng khiem khuyet. Mong nhan duac gop y cua ban dgc xa gan de bp sach tot hon trong cac Ian tai b3n tiep theo. Xin chan thanh c3m on! Cac tac gi5 Nha sach Kliang Viet xin Iran trong gi&i thieu t&i Quy doc gia va xin lang nghe mgi y kick dong gop, decuon sack ngay cang hay hem, bo ich hoTi. Thu xin gi'd ve: Cty TNHH Mgt Thanh Vien - Djch Vu Van Hoa Khang Vi?t. 71, Dinh Tien Hoang, P. Dakao. Quan 1, TP. HCM Tel:(08)39115694-39111969-3'<i i968-39105797-Fax: (08)39110880 Hoac Email: khangvietbookstore@yahoo.com.vn . , Cty TNTIII MTV DWII Khimg Viel DU6NG THANG VA WAT FHANG TRONG KHONG GIAN QUAN HE SONG SONG I. TOM TAT Li THU YET 1, Cac tien de ciia hinh hoc khong gian: _ Qua hai diem phan bict trong khong gian c6 mot va chi mot du'cfng thang ma thoi. _ Qua ba diem khong thang hang c6 mot va chi mot mat phang ma thoi. _ Mot du'cfng thang co hai diem chung vdi mot mat phang thi nam tron trong mat phang ay.;,'., .•„;-<!:' 5v - Hai mat phlng phan biet c6 mot diem chung thi c6 mot difcfng th^ng chung di qua diem ay. Du'dng thang nay goi la giao tuyen ciia hai mat phang. 2. Cac each xac dinh mat phang: Mot mat phang difdc xac djnh trong cac tru'cfng hcfp sau: "' ' i il ^ • 1. Qua ba diem khong thang hang (hinh la) '' 2. Qua hai diTdng thang cat nhau (hinh lb) '^'^'^ '^"'^''^'••f '• 3. Qua mot diTdng thang va mot diem khong nam tren duTcfng thang ay (hinh Ic) 4. Qua hai dU'dng thang song song (hinh Id) v.u Hinh la Hinh lb Hlnhk Hinh Id 3. Hai dirtfng thang song song: ift, fin, r. ri;. d (' Dinh nghia 1: Hai du^dng th^ng song song la hai diTOng thSng cftng n^m tren mot mat phang va khong c6 diem chung. Dinh nghia 2: Hai diTdng thang cheo nhau la hai du'dng thang khong cung n^m tren bat cuf mat phing nao. Chii v: 1. Neu diTdng thang d khong c^t va khong song song vdi d' thi d va d' cheo nhau. „ u;/' ' • 2. Neu difcJng thkg d nhm tren mSt phang (P) va difdng thang d' cat mat phang (P) tai mot diem khong thuoc d thi d va d' cheo nhau (hinh 2) • I- Bdi dUctttg IISG Hinh hoc khong glan - Plum Ilutj Khdi 3. Qua mot diem M ngoai dtfdng thang a da cho c6 mot va chi mot diTcfng thing song song, vdi a ma Ihoi. Id' Hinh 3 Hliili 2 d'n ii>)~ \ • ,-MA ifiOib lid !M(,) 4. Di]f(Vng thang song song V(?i mat phang: iif^hTa: Di/dng thing a goi la song song vdi mat phang (P) va ki hieu a // (P) neu nhiT a va (P) khong c6 diem chung. ! Dinh li 1: (Tieu chuan song song) 11)^4 Difdng thang a (khong nam trong mat phang (P)) song , song vdi (P) khi a song song vdi mot diTdng thang b bat ki cua (P) (hinh 4) 1 EUl^, > Hinh 4 Dinh li 2: Gia stir du-dng thang a song song vdi mat phang (P). Khi do mpi mat phang (Q) di qua a ma cat (P), thi giao tuyen cua hai mat phing (P) va (Q) se song song vdi a (hinh 5) (P) n (Q) = A // a •V inn Hinh 5 5. Hai mat phang song song Dinh ni^lua: Hai mat phang (P) va (Q) goi la song vdi nhau, ne'u nhiT (P) va (Q) khong CO diem chung. ^ Dinh li I: (Tieu chuan song song) ' ' '* " —•^^'^''^^^bT Ne'u a va b la c$p diTdng thing giao nhau cua (P); con a' va b' la cap dtfcfng thang giao nhau cua ^<.>\ (Q), sao cho a // a'; b // b'; thi khi Hinh 6 4 Ctij TNIIII MTV DWH Khang Vm do (P) va (Q) se la hai mat phang song song (hinh 6) Dfnh li 2: Neu (P) va DViduQ ^' ' (Q) la hai mat phang 3^,!%,^ song song, va (R) la mot mat phang sao cho (R) cat (P). Khi do (R) cung cat (Q) va giao tuyc'n A cua (R) vdi (P) se song song vdi giao tuyen A' cua (R) vdi (Q) (hinh 7) , Binh li 3: Cac mat phang song song djnh ra tren hai cat tuyc'n nhffng doan thang ti le (hinh 8) <? fJn.'H .1 .u it I IJ Hinh 8 i t:\- •''•^ Boi ditOtig HSG lUnh hoc khong ginii - Phan Hug Khdi Hinh 9 II. CAC DANG TOAN Loai 1. CAC BAI TOAN DAI CUaNG VE DL/CfNG THANG VA MAT PHANG Bai 1. Cho hai diTcing lhang song song a, b v;i di/dng lhang d cal b lai mpl diem M nhiTng d khong cat a. 1. Chitng minh a va d la hai diTdng thang cheo nhau 2. ChiJng minh rang moi diTdng thang cat d va song song vdi a deu nam tren m5t xac dinh bdi d va b. Giai 1. Do qua M chi co mot difdng Ihiing song song vcHi a ma b // a, nen d khong song song vdi a. Hdn nffa d khong cat a, vay d cheo nhau vdi a. 2. Do d va b di nhau lai M, nen goi (P) lii mat phang xac dinh bdi hai dudng d va b. Lay diem N tren d sao cho N khacM. „••_',::;""•' Goi (Q) la mat phang xac dinh bdi N vsi a. Khi do gia suf (Q) n (P) = c, nhu" vay N 6 c. Gia siir tren mat phang (Q) hai diTdng lhang a va c cat nhau tai diem I. Do a vii d cheo nhau (cau 1) nen a g (P) va a n (P) = I. Hdn nffa vi b // a nen I g b. Tijf do a va b cheo nhau. Do la dieu mau thuan vdi gia thiel a // b. Vay tren (Q) a va c khong cat nhau ma song song vdi nhau. Vi du'dng lhang qua N va song song vdi a la duy nha't nen no trung vdi c. Do la dpcm. \; v Bai 2. Cho hai dufdng lhang cheo nhau a va b. M va N la hai diem tren a, con P vii Q lii hai diem tren b. Chu^ng minh du'dng thang qua M. P va du'dng thang qua N, Q la hai du'dng thiing cheo nhau. Giai ' • • Giii suf trai lai hai du'dng thang tiTdng i^ng qua M, P va N, P khong cheo nhau Khi do hai du'dng lhang nay cting nam trong mot mat phang (R). Do M; N e (R), nen a e (R). Ti/dng lif do P, Q 6 (R), nen b 6 (R). Vay a va b deu ihuoc mat phang (R). Dieu niiy mau thuan vdi linh cheo nhau ciia a va b. Nhirihe gia ihiel phan chiJng lii sai, tCrdo suy ra dpcm. Ctg TNHH MTV D \ yjl Khang ViH Bai 3. Cho ba du'dng thang a, b, c doi mot cheo nhau va mot diem M tren a. Di/ng du'dng thang d qua M va cat b, c. Giai Goi (P) la mat phang xac dinh bdi M va b. Khi do (P) luon UiTng diTdc va la mat ph^ng duy nhat. Do c va b chcSo nhau ma b G (P) nen c € (P). C6 hai kha nangxay ra: , Bai toan v6 nghiem (hinh 11) V. a c N Q 2. Neucn(P) = N. ' : „ Hinh 10 Khi do lai xay ra hai ' :^ ,^ :uS\:}A:iki^. ^. <:. trtfdng hdp sau: i/ 1. Neu nhirtrong (P) '•'ini'f^N.ia.; ^ MN n b = Q. Khi do dirdng thang ^ h noi N, M chinh la Hinh 1 diTdng thang d phai dirng. (hinh 10) ' 2. Neu nhir trong (P) ^ "'\ NM // b. Khi do bai loan v6 nghiem (hinh 12) Bai 4. Cho (P) la mat phang xac dinh bdi hai diTdng thing ca't nhau a va b va gia siJ a n b = 0. Goi d la diTdng thang cat (P) tai I va d cheo nhau vdi a, b; M la mot diem chay tren d. ChiJng minh rang c^c giao tuyen A cua hai mSt phang (M; a) va (M; b) luon n^m tren mot mat ph^ng co dinh (d day qua (M; a) (M; b) tifdng iJng ki hieu la mat phang xiic djnh bdi M va dtfdng thing a; bd M va difdng thang b). , jji ; •• Doi dudiig IISG IRnh hoc khong gian - Phan Ilnij Khdi Giai Gia sur (M; a) n (M; b) = A Vi a n b = 0, nen A chinh la difdng thang no'i O, M Gpi Q = (O; d) la mat phang xac dinh bdi O va dirdng thang d. Khi do (Q) la mat phang CO dinh. - ' Hlnh 13 Hinh 14 ,-( .(| :,.f,, \f Ttf do suy ra cac giao tuyen A luon nam trcn (Q) => Dpcm. Bai 5. Cho ba diem A, B, C cung phia doi vdi mat phang (P). DiTc^ng thang BC cii (?) tai mot diem D. ChiJng minh rang it nha't mot trong hai diTdng thang AB, AC, cat (P). ^ ; Giai Neu A, B, C thang hang va do BC cat (P) tai D nen hien nhien ca AB va AC deu cat (P) tai D (hinh 14). Neu A, B, C khong thang hang. Khi do goi (Q) la mat phang xac dinh bdi A, B, C. Do A e (Q) ma A € '= (P) nen (Q) ^ (P). Mat khac (Q) va (P) c6 chung nhau diem D, nen (Q) n (P) = A va D e A. R6 rang I, trong (Q) thi AC va AB khong the ciing song song vdi A (do qua mot diem A CO duy nha't mot dufdng thang song song vdi A). Vay mot trong hai du-cfng thang AB, AC phai cat A (tiJc la cat (P)) ==> dpcm. Bai 6. Cho hai du-dng thang a, b cat nhau tai diem M. Hai du-dng thang c, d khong CO diem chung va tu-cJng iJng song song \6i a, b. Chrfng minh c va d cheo nhau. . ; \i , -v H*II»UJ ^iuj' y i « . i' 'I ' I , t i.rvi .'ill,.' ! .' I , I, Ml, von Cty TNIIII MTV DVVII Khang Viet Giai Goi P va Q la hai mat phang tu-dng iJng xac djnh bdi a, c va bdi b, d. < m'hih tOni KIH» th 'v Do c, d khong c6 diem chung (P) va (Q) la hai mat phang phan biet. Mat khac (P) va (Q) c6 diem chung la M, nen (P) n (Q) = A, d day M e A.Trong (P), ta co a // c ma a n A = M, nen c n A = I. TiTdng tif trong (Q), ta c6 d // b ma b n A = M, nen d n A = J. Vi c va d khong CO diem chung nen hien nhien >,V, q : Ta CO c e (P), d n (P) = J va J ?t c, nen c va d la hai d^dng thang cheo nhau => dpcm. j/[ DfU r/.vij Qn;:;fk-) isucj ujit uU:j.;<')ri • mhi:i r Bai 7. Cho bon diem A, B, C, D khong dong phang. Goi I la diem tren nufa diTcJng thang BD nhu^ng khong thuoc doan BD. Trong (ABD) ve mot du-cJug thang qua I va cat hai doan AB, AD Ian lu-dt tai K va L. Trong (BCD) diTdng thang qua I va cat hai docin CB, CD tiTdng iJng tai M va N. Gia su" BN n DM = O,; BL n DK = 02; LM n KN = J. Chu-ng minh ba diem A, J, O, thang hang. Giai ,iHi bb ah J = Ul\n i^lA [\'' 'MA 9 1 -"'^ I, ivy(C (1) Theo gici thiet ta c6: —-^'•"•*r""/* BNnDM = 0| =>0| G BN ' -yi'i/ ; =^0| e (ABN) fLM n KN = J =^ J e KN n> J € (ABN) (2) I DTnhien A e (ABN) (3) Tir(l), (2), (3) suy raO,,J, A ^ cung thuoc (ABN) (4) TiTdng tir, 0| G DM O, e (ADM)(5) J G LM =^ J e (ADM) (6) O,, J, Aci:mgthuoc(ADM) (7) Hai mat phang (ABN) va (ADM) c6 chung I nhau diem A, nen chac chan (ABN) n (ADM) = A fg^j n >f <- m Tir (4), (7) suy ra A, 0|, J thang hang. Bai 8. Trong msil phSng (P) cho hinh thang ABCD (BC // AD) va mot diem S € (P). Mat phcing (Q) di dong chiifa diTcJng thang SB va gia su" cat SC, SD tifdng Boi diCdng HSG Ilinh hoc khoruj cjian - Phan IIiuj Khdi dng tai M, N. Mat phang (R) di dpng chita diTdng thang CD vii gia su" ciit SA, SB tiTdng iJng tai P vii Q. 1. Chi?ng minh MN, PQ luon di qua mot dicm co' djnh khi (Q) vii (R) di dong nhu" tren. 2. Goi I = AN n BM, J = CQ n DP. ChiJng minh duTdng thang noi I, J luon di qua mot diem CO djnh. ':].*••!> 3. Goi K = AM n BN, L = CP n DQ. ChiVng minh r^ng cac diTcJng thang noi K, L cung luon di qua mot diem co dinh. • ivfi :;i,<(0;ii v.fc;,!ffeiU i,•.{.e, siiSui . • Giai ' ' n f.' - i - 1. Gi3 sur AB n CD = E, vay E co djnh. Nhu" vay M, N, E cung nam Iren hai m;ll phang (ABMN) vii (SDC), do do M, N, E nam tren giao tuye'n ciia hai mat phiing ii'y, vi the M, N, E thang hang. Vay ciic du'dng thiing MN luon di qua dicm co dinh E => dpcm Hoim toan tu'dng tu" ta co P, Q, E cung nam tren hai mat phang (DCPQ) va (SBA), do do P,Q, E nam tren giao tuye'n ci'ia hai miit phiing ify, vi the' P, Q, E thang hiing.'^-^''»^^* r=, ,vri Nhu" viiy cac du'dng thang PQ ciing luon di qua diem co' dinh E => dpcm. * 2. Vi AN n BM = I, do do noi rieng I e (SAD) (vi I 6 AN, ma ANe (SAD)), I e (SBC) (vi I e BM). TiT do I thuoc giao tuye'n cua (SBC) va (SAD). Vi CQ n DP = J => J e CQ =^ J e (SBC), J e DP ^ J e (SAD), vay J thuoc giao tuye'n ciia (SBC) vii (SAD) suy ra I, J, S thang hiing. NhU" the dirdng thang noi I, J luon di qua diem co' dinh S => dpcm. 3. Giii su" AC n BD = O => O co dinh. Vi AM n BN = K ^ K e AM => K e (SAC) K e BN => K e (SBD), vay K nam tren giao tuye'n cija hai mat phang (SAC) va (SBD). Tu-dng tir, do CP n DQ = L cung nam tren giao tuye'n cua (SAC) vii (SBD), con O cung thuoc giao tuye'n cua (SAC) vii (SBD) (do AC n BD = O) => K, L, O thang hang. Noi each khac cac du^dng thang noi K, L luon di qua diem co dinh O ==> dpcm. ' ' • W''^^ • • - , CUj TNIin MTV nVVII Khancj Viet Bai 9. Cho tiJ dien ABCD. Goi A,, B,, C,, D, tu-dng tfug ha trong tiim cua cac tam giac BCD, ACD, ABD va ABC. ChiJng minh rang AA,, BB,, CC,, DD, dong qui tai diem G vii ta co: fb'ruA. > ; / / , ^ AG BG CG DG 3 ' AA, BB, CC, DD, 4 • • * v., Giai • ( Goi A|, B| IMng rfng lii cac trong lam cac tam giac BCD, ACD vii M la trung dicm cua CD. Thco tinh chii't trong tam tam giac MA, _ MB, _ 1 ta co: MB MA Do do Iheo dinh li Talet dao, ta co A.B, // AB. A,B, MA, 1 Tiifdo:—!-^ = (1) n\ AB MB 3 Trong (AMB) ro rang BB, n AA, = G. Vi A,B| // AB, nen lai iheo dinh li Talet, la co (diTa viio 1) A^^A^^_1^ AG ^3 GA AB 3 AA, 4 AG' 3 TiTtJng ur, la co CC, n AA, = G' va = - AA, 4 AG" 3 (3) I AA, (4) DDi n AA, = G" vii Tif (2) (3) (4) suy ra G, G', G" trung nhau.luTc la AA,, BB,, CC,, DD, dong AG BG qui tai G va AA, BB, CC, DD CG DG 3 , = — => dpm. Chii y: 1. Diim G noi tren goi lii "trong tam ciia Itf dien ABCD". No lii sir md rong cua khai niem trong lam ciia tam giac. 2. Ta CO each khac xac dinh trong tiim ciia lufdien ABCD nhiTsau: Cho {({ dien ABCD. Goi I, J, E, F, K, H liin lircn lii trung diem ciia AB, CD, AC, BD, AD, BC. Khi do IJ, EF, KH dong qui lai G vii G ' ' chinh lii trong tam cua liJdien ABCD. Boi (hcdng IISG Hhih hoc khong gian - Phan Iluy Khdi ofc:De thiiy IKJH la hinh binh hanh va '{ lEJF la hinh binh hanh. .V Tir do IJ va EE cung nhiT IJ va KH att nhau tai trung diem cua moi du"5ng. i NhU" vay IJ, HK, EE dong quy tai mot ,j diem G => dpcm. Bay gicf ta chtfng minh G la trpng tarn , cua turdien ABCD. -"mXi in Trong (ABJ), gia sur AG n BJ = A). Ap dung djnh li Menelauyt trong tarn g.acABA,.tac6:^ ?i.M.i ' ; . IB JA, GA ^-f^^^.^' f AM: ,BU BJ A,G JA, GA = 1 A AI , do — = 1 IB (1) Lai ap dung dinh li Menelauyt trong A BIJ, ta c6: BA, JG lA = 1 A.J GI AB JG , . lA 1 . BA, ^ Do — = 1 va — = -,nen ^- = 2 £ 1 '^^^ 0,A GI AB 2 A,J (2) (1) chu'ng to A| la trong tam cua tarn giac BCD. RI A G I Tir (2) suy ra — = 3, vi the iCf (1) c6 = -: JA, GA 3 AG AA, Vay theo bai 9, G la trong tam cua tiJ dien ABCD => dpcm. 3. Nhiic hii dinh li Menelauyt (xem hinh hoc Idp 10). , . ^: Cho tam giac ABC. M, N, P Ian lifdt la ba diem tren cac du'dng thang AB, BC, CA sao cho M, N, P thang hang. Khi do ta c6: AM BN CP , " * aci n 0 maiO .1 MB NC PA Bai 10. Cho ttf dicn ABCD. Goi I va J Ian lu-dt la trung diem cua AC va BC. Tren BD lay diem K sao cho BK = 2KD. 1. Xac dinh giao diem E ciia dUc^ng thang CD vcti (UK) va chu'ng minh DE = DC. 2. Xac djnh giao diem F ciia du'dng thang AD vdi (UK) va chu'ng minh FA = 2FD. 5. Chu-ngminhEK/ZU Cty TNHH MTV DWH Khang Viet 4. Goi M, N la diem bat ki tiTcJng uTng tren AB, CD. Tim giao diem cua MN vdi (UK). l^; •.>i • Giai 1. Trong (BCD) gia sCrCDnKJ = E , •r,^, ^^l^ „,^n, n, ^CDn(UK) = E , ^^^^ ^lsmiLuui\(> Theo dinh li Menelauyt trong N , • = 1. (1) tam giac BCD, ta c6: DK BJ CE KB • JC • ED ^ DK 1 , BJ ,, , , . . Do = -va — = I(g/t) nen tu'(I) suy ra KB 2 JC ^ CF — = 2 CE = 2ED ED DE = DC V\ oho (•.V'' : \ iD \ •dpcm. 2. Vi E e DC => E e (ADC). C Trong (ADC), gia s^ EI n AD = F F e EI => F e (UK) ^ AD n (UK) = F. Trong tam giac ADC lai theo dinh 11 Menelauyt, ta c6: * = 1 'hh ltd J CE DF AI EDFAIC Tircaul,tac6 •^ = 2,c6n^ = l (g/t), nen tif (2) c6: ^^'^7 "f''^ (2); AI •iiirMiMrAiA'^i;'^ ED IC — - i FA = 2FD => dpcm. FA 2 „. , „(in j^><MsA ,iM,A o5do.§fi«*Wt>:iaff'Bril l_ 2 , DK ' 1 ' f. 3. Theocau2thi — = - FA 2 Theo gia thie't ta c6 - ^ ^ KB 2 FA DB dao), ma IJ // AB => FK // IJ => dpcm. _ 4. La'yM e AB, N e CD. '''^ j Trong (DAC) gia suf AN n IF = A'. Trong (DBC) gia suf BN n KJ = B'. Trong (NAB) gia stir A'B'nNM = P. Do P G A'B' P e (UK), ma P e MN, dieu do c6 nghla la MN n (UK) = P. Bai 11. Cho ti? dien A1A2A3A4. Goi G,, G2, G3, G4 Ian liTcft la trong tam cua cac mat A2A3A4, A1A3A4, A1A2A4, A1A2A3. M la mot diem bat ki trong khong gian. Goi M|, M2, M3, M4 liTdng i?ng la cac diem doi xiifng ciia M qua Gi, G2, 13 (litdhuj IISG llinh hoc khoiuj gian - Phan Buy Khdi Gj, G4. ChuTng minh A|M|, A2M2, A3M3, A4M4 la bo'n diTdng thang dong qui lai mot diem. yil!; Giai Goi N la trung diem cua A3A4, the thi ta CO (do G|, G2 lU'dng iJng la cac trong lam ciia cac tam giac A2A3A4, A1A3A4) ]^.^.i^G,G2//A,A2, NA2 NA, 3 va theo dinh li Ta-lct cung c6: ^ = 1. (1) A,A2 3 Mat khac trong AMM2M1, ta c6 G1G2 la diTcfng trung binh, nen: M,M2 = 2G|G2. (2) Tur(l), (2)suyra:M|M2= jA,A2 (3) Vay A1A2M1M2 la hinh thang vdti hai day la A1A2, M1M2 c6: L\, ,.:0 M1M2 = -AjAj ,3 . • !•)! AH. (B Vi the hai di/cJng cheo A,M|, A2M2 c^t nhau tai mot diem S, trong do: 2 3 SM, _SM2^^2 ^ SA| SA2 TiTdng tir cac doan th^ng A,M,, A,M,; A|M,, A4M4 c^t nhau tiTc^ng tfng tai S', S"trongd6: ^.^. S;:M, _ S;;M^_ 2 '^^^ ••• S'A, S'A, S"A, S"A, SM| S'M, S"M| 2 TCr (5) noi rieng suy ra: Dicu do CO nghla la AiMi, A2M2, A3M3, A4M4 dong quy tai mot diem S, va t-' ^ u- w .u SM, SM2 SM^ SM4 2 ^ diem nay chia chung theo ti so: = = = = —. Do la dpcm. SA, SA2 SA3 SA4 3 Bai 12, Cho hai doan th^ng ch^o nhau AB, GD. Goi I va J Ian liTdt \h cic trung diem cua AB va CD. rt* Hay so sanh AC + BD va 2IJ. «» * a„.(i*. Ctfj TNim MTV DWH Khang Viet Giai Trong (ACD) di/ng hinh binh hanh ACED. Vi J la trung diem CD ncn A, J, E thang hang va CO AJ = JE. Trong (ABE) de thay BE = 2IJ . Do AB va CD cheo nhau, nen B, D, E khong thing hang. Tu" do ta co: BE < BD + DE =>2IJ< BD + AC. ; Bai 13. Cho hai mat phang (P) va (Q) cat nhau theo giao tuyen A. Lay M N 6 (Q) sao cho M va N deu khong thuoc A. Tim tren A diem I sao cho MI + IN la be nhat. Giai Trong (Q) ha NA 1 A (A e A). Tren (P) difng tren niJa mat phang bcf khong chiJa doan NA| 1 A vii AN| - AN Noi MN, cat A tai diem I can di/ng. ; > That vay do hai tam giac vuong NiAI va NAI bing nhau, nen IN] = IN Lay diem K tuy y tren A (K ?t I). Trong tam giac KMN, ta co: dj j, .^j ; MK + KN| >MN, =MI + IN| , hayMK + KN, >MI + IN. (1) DoAN,AK = ANAKnenN|K = NK(2). TCr (1), (2) suy ra: MK + KN > MI + IN dpcm. ,i (P), • ti/A Big .jKfudi gnfi'i Loai 2. CAC BAITOANVE THIET DIEN A, Phrfcfng phap xac djnh giao tuyen bSng hai diem chung, Nhu" ta da biet de xac dinh giao tuyen cua hai mat phang, ta chi can xac djnh hai diem chung A, B cua chiing. DU"dng thing di qua A, B chinh la giao tuyen can tim. Xac djnh thiet dien vdi mot khoi da dien thiTc chat la viec tim giao tuye'n cua thiet dien can tim vdi cac msit cua khoi da cho. Thi dy 1. Cho hinh ch6p tam giac S.ABC. Goi M, P Ian lifdt la cac trung diem AN 1 cua SA, SB con N la diem tren AB sao cho: = - AB 4 Ve thiet dien tao bdi (MNP). : * : ^ Boi (hcclng IISG IRnh hoc khoiig gian - Pluin IIuij Khni Giai Trong (ABC): NP n AC = E. Trong (SAC): EM n SC = Q Khi do MQPN la thiet dien phai dyng. Bay gid ta xac djnh vi tri cua Q tren SC. Trong tam giac ABC, theo djnh li Menelauyt, ta c6: AN BP CE _j N _1_^ 4. NB ' PC • EA AN__1_ ' ~3 Do NB . AN VI AB BP CE = 1, nen thay vao (1), ta c6: = 3 (2) PC EA Trong tam giac SAC, lai theo dinh li Menelauyt, thi: = 1 (3) CE AM SQ EA• MS •QC Tir (2) vh^ = l nen thay vao (3) c6 = 1, hay ^ = - MS , QC 3 ^ SC 4 ' U:^^> A)Mm «.rf (Q) 3no-!T 'ilo ^4 1. Viec diTng thie't dicn vdi mot khoi da dien da cho di/cJc tie'n hanh theo 2 biTdc: - Birdc 1: Ve thie't dien. < i v'- - ' ^"-^ - Birdc 2: Xac djnh chinh xdc vi tri c^c dinh ciia thiet dien. De lam dieu n^y ngirdi ta thirdng sijT dung hai dinh li cd ban la djnh li Ta-let va djnh li Menelauyt. 2. Cc1n lull y cac dieu sau day khi giai mot bai todn ve thie't dien: ^' ' - Phai luon coi mSt phang la v6 han, thi du (ABC) chiJ khong phai la tam giac ABC. - Trong khong gian de tim giao diem cua hai du'dng thang trufdc het phai lim xem chung c6 ciing d trong mot mat phang hay khong? Thi du trong bai loan , tren, ta phai trinh bay: ^. Trong (ABC), ta c6 NP n AC = E ^. ( Do Ih dieu can thie't, neu khong la rat de bj ngp nhan. 3. Ketqua AN SQ trong bai tren van dung, neu N la diem bat ki tren AB AB SC (mien la N khong phai la trung diem cua AB). That vay theo dinh li Menelauyt, trong cac tam giac ABC va SAC, ta c6: AN BP CE NB PC CA = 1; CE AM SQ CA'MS QC = 1 i Cty TNHH MTVDVVII Khang Viet AN BP CE ^ CE AM SQ NBPCCA CAMSQC AN ^ SQ NB AN QC do BP _ AM PC " MS = 1 AB SC I,.,,.,.,,.,, 4. Thifc ra neu N la trung diem AB, thi ta van thu lai ke't qua tren. Tuy nhicn each di/ng thie't dicn la khac vdi each tim giao diem ciia cac di/dng nhu" trong bai tren! Thi du 2. Cho hinh chop ti? giac S.ABCD, day ABCD la hinh binh hanh. Gpi M, fi"'5^<i N, P tU'dng ufng la cac trung diem cua AB, ADvaSC. Ve thiet dien tao bdi (MNP), i Giai ^ Trong (ABCD): MN n CD = E MNnBC = F Trong (SDC): EP n SD = Q Trong (SBC): FP n SB = R Vay MNQPR la thie't dien phai diTng. A Ta thay ba dinh M, N, P da hoan loan xac dinh (vi chung la trung diem cua cac canh AB, AD va SC tufdng itng). Con lai ta phai xac dinh vi tri cua Q va R. Do ABCD la hinh binh hanh va tiTgia ihie'l suy ra ED = AM = ^ = ^. Ap dung djnh li Menelauyt trong lam giac SDC, c6: DE CP SQ - = I (1) ECPSQD 3 4' Lap luan tuTdng tiT c6 SR. SDi 3 4' Vi tri cac dinh cua ngu giac thiet dien phai diTng diTdc xac djnh hoan loan. Thi du 3. Cho hinh chop tiJ gidc S.ABCD day la hinh binh hanh. Gpi M, N tiTdng iJng la cac trung diem cua AD va DC. Keo dai SD ve phia D mot doan DE = SD. Xac dinh thie't dien tao bd ^ :—•—y-::^ 17 rioi (iKctmj HSG innh hoc khSng ginn - Phan Iluy Khdi Giai Trong (SCD): EN n SC = P. Trong (SAB): EM n SA = R. Trong (ABCD): MN n BC = F. Trong (SBC): FP n SB = Q. ' Khi do MNPQR la ngu giac thiet dien phai diTng. Ta chi con phai xac dinh vj tri cua cac dinh P; Q; R. » j f ^ ) < Trong tarn giac SDC, theo dinh li Mcnelauyt, ta c6: .15 .'3 SE DN CP EDNCPS = 1. (1) SE DN , ^ CP 1 SP 2 Vi -^77 = 2;—— = r, nentuf(l)co: — = -hay — = - ED NC , PS 2 ^ SC 3 Ttfctng lif CO SR 2 SA 3 ' De thay do ABCD la hinh binh hanh, nen lir giii Ihict suy ra: CF = DM = -AD = -BC 2 2 • . Ap dung dinh li Mcnelauyt trong lam giac SBC la c6: ; SQ BF CP : QBFCPS = 1. (2) n ii.,/ iu,i>\ hhH M dnlh ac, > f.T BF CP 1 SQ 2 , Vi — = 3; = = _ (suy iir 2) FC PS 2 QB 3 Vay SO 2 SB 5 Vi tri cac dinh cua ngii giac ihict dien hoan loan xac djnh. Chiiy: Co the thay MN, AB va RQ dong qui lai mot diem. (cac ban tuT gisii ihich vi sao?) Thi du 4. Cho lang tru tarn giac ABC.A'B'C day la lam giac deu. Goi O va O' Ian hMl la cac lam cua day ABC.A'B'C'. Gia su- M vii N Ian Imi la trung O'P 1 ,5V r JV diem cua A'B' va BC, con P la diem nhm ircn O'O sao cho O'O 6 Difng thiet dien tao bdi (MNP). 'f T^t^ityT Cty TNHH MTV DWH Khang Viet Giai Goi M' = CO n AB. Trong (C'MM'C): MP nC'C = Q. ^, Trong (BB'C'C); QN o B'B = E. Trong (ABB'A'): EM n AB = R. Trong (BCC'B'): EQ n B'C = F. Trong (A'B'C): MFoA'C =S. Khi do MSQNR la ngu giac thiet dien phai diTng. Bay gicJ xac dinh vi tri cac dinh cua thiS'tdien. Do = - ma theo dinh li Ta-let, ta c6: O'O 6 O'P MO" 1 _ ^ , = = - => Q la trung diem cua CC . C'Q MC 3 'ti.v; De thay BE = QC=-CC'=-BB'. ^VH-M M , „ ,1, 2 2 'If' i .i " \M r Hit 1'] Theo dinh liTalet, thi BR _ EB _ 1 BR _ 1 1 I op Do FC = NC = -BC = -B'C =^ = 3. m s^^^ Ap dung djnh li Menelauyt trong tam giac A'B'C, ta c6: ^ .^j.,,.,] |.{ g BF CS A'M FC SA' MB (1) i.', >!lijfj"iy iy'Jp l-U BF 'A'M , CS 1 CS 1 FC MB SA' 3 CA' 4 Vay vi tri cdc dinh cua ngu giac thiet dien hoan to^n xdc dinh. Nlian xet: 1. Qua vi du nay, ta thay viec xac dinh giao diem "dau tien" la rat quan trong (d day do la giao diem Q). TiT giao diem Q nay, cac giao diem con lai di/dc xac dinh mot each khong lay gi lam kho khan. 2. Nhtf da noi den 5 phan tren viec lim giao diem ciia hai diTcfng thc^ng trong khong gian triTdc het phai xem chiing c6 d trong ciing mot mat phing nao hay khong? Trong cac bai loan trifdtc dieu nay de nhan thay. d bai tap nay de tim giao diem cua MP va CC ta phai nhin ra chiing d trong cung mot mat phang (do la (MCCM')). Dieu nay khong phai de dang nhin thay ngay. 1Q [...]... H F luon song song v d i du'dng thang co djnh dpcm 31 B()i dicoiuj IISG Ilhih hoc khong gian - Phan IIuij Khdi Cnirc?N€ 2 Cty TNHH MTV DWH Khnng ViH QUAN HE VUONG GOC I TOM TAT LY THUYET -J J 1 Goc giS-d hai duTcfng thang trong khong gian Cho a va b la hai diTdng thang trong khong gian Lay mot diem M trong khong gian Qua M ve hai du'cfng thang a' // a va b' // b Khi do neu gia tri a (a < 90") la goc... khoang each va xac Giai dinh goc trong khong gian se c6 mot I di giai ddn gian Trong muc nliy ta se Ta C O S I l A B 3 ^ SI 1 ( A B C D ) xet nhi?ng bai toan nhu'vay (do (SAB) 1 ( A B C D ) ) Tri/dc het nhac l a i mot so k i e n thtfc can diing den trong muc nay SA C O hinh chieu la A I tren ( A B C D ) , - nen S A I la goc giffa SA va ( A B C D ) Trong khong gian cho vectd M N v d i M = (x,; y , ; z,),... toan tim khoang each giffa hai diTdng thing cheo nhau thiTdng x u y c n N e u M N n (P) = I va I la trung - xua't hien trong cac de thi luycn sinh vao D a i hoc, Cao dang trong nhffng diem cua M N , thi : namgandiiy ^ ;*l il*Vi* - i rv^CV' T h i d u 1 (De thi tuyen sinh D a i hoc khoi A - 2012) d ( M , (P)) = d ( N , (P)) '^!>4{'Vi.',, V i e c dijng ket qua cua bai toan ccf ban (thi du 4) cung hay su"... o i E la d i e m doi Giai ,-; j ( A , A ' B C ) ) = 2d(M, 11 T h i du 4 (De i h i tuyen sinh D a i hoc khoi B) MP//EB MTVDVVn (2) TCr do A l l ( A ' B C ) = > d ( A ; ( A ' B C ) ) = A I (4) TCr (3) (4) d i den d ( A M , B'C) = TNIIH Tir (1) (2) (3) (4) d i den d(SA, B M ) = 2^6 47 di ditdiig HSG Hinh hoc khdng gian - Phan Iltuj Ctg Khdi MTVDVVn TNHH Khaufj ViH Giai Uidii xet: Trong cac thi du tren,... R Q X la ngu giac thiet dien phai difiiii U SQ de thay 1 SC 4j Lcfi giai nay c6 phan nao ddn gian nhu" IcJi giai da diTng trong v i du 5 muc A Giai " Trong ( A ' B ' C ' D ' ) : M O n B ' C = P K h i d 6 ( M O N ) n ( A ; B ' C ; p ' ) = NP ^ ^ ujTiil- • Cti) TNHH MTV DWH Boi dUt'mg IISG IRnh hoc khdng gian - Phan Iliiy Khdi Vay 5 dinh cua thiet dicn xac dinh theo vj tri cua M nhif sau: ^ Vi (ABCD)... Iron bang phiTdng phap hlnh hoc khong gian t • ,i , „• A = = — ' V2 4 Ihuan tuy (xem thi du 5, muc B, I I , chUdng 2 ) ThiduV # + 4 Khidolaco: ncntir(l)c6:d(A'CMN) = ^ gicii 2V6 DiTng he true toa dp A x y z (xem hinh ve) 1 2 4V2 T h i d u 8 Cho hinh lap phu-dng ABCDA,B|C|D| canh a T i m khoang each giffa A'CMN 0 (1;2;0), nen t i i r ( l ) suy ra d ( S A , B M ) = gian thuan tuy (xem thi dii 6, muc B,... d i giao d i e m -d^^ 48 urn (1) (*) Gia thiet nay diing de tinh the tich cua lang tru A B C D A B i C i D , V i e c tinh the tich nay la phan dau trong de thi n o i tren T h i d u 3 (De thi tuyen sinh D a i hoc k h o i D - 2011) vil ' ^ Ta c6: D ' B C h\m giac vuong tai B, nen Cho hinh chop tam gide S.ABC day la tam giac vuong A B C tai B va A B = 3a, V A D ' B C = ^ h S D B c , ^ d a y h -... ) Kc H E 1 A C (E e AC) MTV DWII rfi&t ^ O B ' OC' • qMvn 3^^'' i'^'^^^ 1 A H ' => A H = = 3a 1 AB' +A C ' 6x/34 17 A D ' " 9 ^ 1 6 16 Ji'ignJsorl)! fnf"" Cty TNHII Bdi dUf'Jntj IISG IFmh hoc khong gian - Phan Ilutj Thi du 5 Cho hinh king tru diJng ABCA'B'C'day la tam giac ABC vuong taj B Gia siir AB = a, A A ' = 2a, A'C = 3a Goi M la trung diem cua A ' C va I l;i giao diem cua A M va A'C Tim khoang... nS Mat phang A'BC tao vdi day ABC goc 60" Goi M , N tiTdng tfug la trung diem cua B B ' vii BC Tim khoang each tCf B' den mat phang AMN ^ N^, • , ^^ " S J ^ , O. "- • 391 Boi dudiig HSG mtih hoc kh6ng gian - Phnn Iluy Cty TNIIIJ MrVDVVH Khdi Khang => d(I, (SDK) = IE (1) Trong tam giac vuong SIH, ta c6: 1 1 1 (2) • IH^ lE^ SI Giai Ta c6 A ' A ± (ABC), A B ± BC nen theo dinh li ba diTcJng vuong goc c6... (SBM)) = AE (1) Ta CO AM = SA.cot60" = R 7 3 — = R • pi/,' , TCrdo , ^ / AE = AM.sinAME = R.sin60" = Tir (1) (2) suy ra d(A, (SMB)) = Ta CO AE ± (SMB) AE 1 SB RV3 2 RV3 Bdi dttdng IISG mnh hoc khdng gian - Pluin TIiuj Khni Vi A D ± SB ^ SB ± ( A D E ) Cty d(S, ( A D E ) ) = SD (3) 1 1 1 AD^ SA' AB" 3R' diTdc du-dng vuong goc chung M N ciia a va b 7 1 AD = •+ - T i r ( 3 ) (4) CO d ( S , ( A D E ) . /. On uyen boi dudng hoc sinh gidi hinh hoc khong gian. 2. On luy$n boi difdng hoc sinh gidi hcim so. 3. On luySn boi difdng hoc sinh gidi phuang trlnh bat phuang . difdng hoc sinh gidi lifdng giac. 2. Boi difdng hoc sinh gidi cac bai toan ve day so'. 3. Boi dudng hoc sinh gidi ham so va da thifc. 4. Boi difdng hoc sinh gidi . luySn boi dUdng hoc sinh gidi hinh hoc giai tich. 5. On luyen boi difdng hoc sinh gidi tich phan, to hap va so phifc. 6. On luy$n boi difdng hoc sinh gidi lucfng giac,

Ngày đăng: 16/07/2015, 19:49

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan