Cho hình thang
và
. Lấy điểm
bất kì,
. Gọi
lần lượt là trung điểm của
,
là trọng tâm tam giác
. Khi đó giao tuyến được tạo bởi mặt phẳng
với các mặt của
là hình gì?

Hình vẽ minh họa
Gọi
Xét ba mặt phẳng .
Ba mặt phẳng này đôi một cắt nhau theo ba giao tuyến là .
Theo định lí về giao tuyến của ba mặt phẳng thì đồng quy hoặc đôi một song song. Mà
Giả sử: cắt
lần lượt tại
.
Khi đó thiết diện của hình chóp cắt bởi
là hình thang
.
Ta có:
Ta có: là trọng tâm tam giác
=> Hình thang là hình bình hành.
