Cho tứ giác 
và một điểm không thuộc mặt phẳng . Trên đoạn lấy một điểm không trùng với và .Gọi là giao điểm của đường thẳng với mặt phẳng . Khi đó là giao tuyến của hai mặt phẳng nào sau đây?
Hình vẽ minh họa
Ta có (1)
Gọi .
Khi đó:
Từ (1) và (2) suy ra
Trong mặt phẳng . Gọi
.
Khi đó:
Dễ thấy
Cho tứ diện , lấy là trung điểm của . Qua phép chiếu song song theo phương lên mặt phẳng biến điểm thành điểm nào sau đây?
Hình vẽ minh họa
Gọi là trung điểm của
. Khi đó
là đường trung bình của tam giác
.
Do đó hình chiếu của điểm qua phép chiếu song song theo phương
lên mặt phẳng
là điểm
.
Cho hình chóp có đáy là hình thang có cạnh đáy là . Gọi lần lượt là trung điểm của , điểm . Xác định giao tuyến của hai mặt phẳng .
Hình vẽ minh họa
Ta có:
với
.
Vậy giao tuyến của hai mặt phẳng là đường thẳng qua P và song song với AB.
Cho tứ diện . Trên , lần lượt lấy các điểm và sao cho cắt tại . Điểm không thuộc mặt phẳng nào trong các mặt phẳng sau?
Hình vẽ minh họa
Do và
.
Do .
Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?
Mệnh đề sai: "Có duy nhất một mặt phẳng đi qua hai đường thẳng mà hai đường thẳng này lần lượt nằm trên hai mặt phẳng cắt nhau."
Cho lăng trụ có đáy là hình vuông, . Gọi là trung điểm , mặt phẳng qua và song song lần lượt cắt tại .
Đặt . Khi thì bằng (Làm tròn đến hàng phần trăm).
Đáp án: 2,01
Cho lăng trụ có đáy
là hình vuông,
. Gọi
là trung điểm
, mặt phẳng
qua
và song song
lần lượt cắt
tại
.
Đặt . Khi
thì
bằng (Làm tròn đến hàng phần trăm).
Đáp án: 2,01
Hình vẽ minh họa
Trong mặt phẳng ,
.
Trong mặt phẳng ,
.
là đường trung bình của tam giác
nên
.
là đường trung bình của tam giác
nên
.
Từ ,
suy ra tứ giác
là hình bình hành nên
là trung điểm
.
Ta có nên để
thì
.
Từ ,
suy ra
.
Vậy .
Mệnh đề nào dưới đây SAI?
Nếu ba mặt phẳng đôi một cắt nhau theo ba giao tuyến phân biệt thì ba giao tuyến đó đồng quy hoặc đôi một song song.
Giả sử đường thẳng cắt mặt phẳng chiếu tại điểm thì hình chiếu song song của trên mặt phẳng là:
Nếu phương chiếu song song hoặc trùng với đường thẳng thì hình chiếu là điểm
.
Nếu phương chiếu không song song hoặc không trùng với đường thẳng thì hình chiếu là đường thẳng đi qua điểm
.
Cho hình chóp . Lấy là trung điểm của các đoạn thẳng , là trung điểm của , sao cho . Chọn khẳng định sai.
Hình vẽ minh họa
Ta có:
Vậy các giao tuyến tạo bởi và hình chóp
tạo thành là tam giác
.
Hình ảnh dưới đây là kệ sách gỗ có 4 mặt kệ với thanh gỗ đứng và thanh gỗ xiên. Giá đỡ các mặt kệ xuất hiện ở các vị trí và . Biết và cách đều nhau và các mặt kệ song song với mặt đất. Tính độ dài đoạn .
Đáp án: 105
Hình ảnh dưới đây là kệ sách gỗ có 4 mặt kệ với thanh gỗ đứng và thanh gỗ xiên. Giá đỡ các mặt kệ xuất hiện ở các vị trí và
. Biết
và
cách đều nhau và các mặt kệ song song với mặt đất. Tính độ dài đoạn
.
Đáp án: 105
Áp dụng định lý Thales trong không gian, do cách đều nhau nên
cũng cách đều nhau.
Ta có nên
.
Cho hình chóp có đáy là hình thang với . Gọi là trọng tâm của tam giác ; là điểm thuộc đoạn sao cho . Tìm để .
Đáp án: 2
Cho hình chóp có đáy là hình thang với
. Gọi
là trọng tâm của tam giác
;
là điểm thuộc đoạn
sao cho
. Tìm
để
.
Đáp án: 2
Hình vẽ minh họa
Gọi I là trung điểm cạnh AD
Trong mặt phẳng (ABCD) giả sử IE và BC cắt nhau tại điểm Q.
Dễ thấy .
Do đó:
.
Mặt khác, tam giác đồng dạng với tam giác
nên
Suy ra .
.
Từ và
.
Vậy
.
Cho hình chóp tứ giác có đáy là hình bình hành. Mặt phẳng song song với và đồng thời cắt các đoạn lần lượt tại . Ta có các khẳng định sau:
: Tứ giác là hình bình hành.
Có bao nhiêu khẳng định đúng?
Hình vẽ minh họa
Xét
Vì
Vì
Vì nên
đều song song với
điều này suy ra
là hình bình hành.
Vậy tất cả các khẳng định đều đúng.
Cho hình chóp . Điểm nằm trên cạnh .Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng là một đa giác có bao nhiêu cạnh?
Đáp án: 4 cạnh.
Cho hình chóp . Điểm
nằm trên cạnh
.Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng
là một đa giác có bao nhiêu cạnh?
Đáp án: 4 cạnh.
Hình vẽ minh họa
Xét và
ta có:
là điểm chung thứ nhất.
Gọi
Có là điểm chung thứ hai.
Gọi . Ta có:
Thiết diện là tứ giác .
Vậy thiết diện là đa giác có 4 cạnh.
Phép chiếu song song biến ba đường thẳng song song thành:
Theo tính chất của phép chiếu song song ta có:
Phép chiếu song song biến ba đường thẳng song song thành ba đường thẳng đôi một song song.
Vậy các đáp án đúng là:
Ba đường thẳng đôi một song song với nhau.
Một đường thẳng.
Thành hai đường thẳng song song.
Cho hình chóp tứ giác . Giao tuyến của hai mặt phẳng và là:
Hai mặt phẳng và
có hai điểm chung là
và
nên giao tuyến của chúng là đường thẳng
.
Cho hình chóp có là trung điểm của đoạn thẳng . Tìm khẳng định sai dưới đây.
Hình vẽ minh họa
Ta có: và
không đồng phẳng nên khẳng định
và
cắt nhau là sai.
Cho hai hình bình hành và nằm trong hai mặt phẳng phân biệt. Xét tính đúng sai của các mệnh đề sau:
a) . Sai||Đúng
b) . Đúng||Sai
c) . Sai||Đúng
d) Sáu điểm là 6 đỉnh của một hình lăng trụ tam giác. Đúng||Sai
Cho hai hình bình hành và
nằm trong hai mặt phẳng phân biệt. Xét tính đúng sai của các mệnh đề sau:
a) . Sai||Đúng
b) . Đúng||Sai
c) . Sai||Đúng
d) Sáu điểm là 6 đỉnh của một hình lăng trụ tam giác. Đúng||Sai
Hình vẽ minh họa
a) Sai: và
cắt nhau tại
.
b) Đúng.
Vì là hình bình hành nên
, suy ra
.
Vì là hình bình hành nên
, suy ra
.
Mà và
cắt nhau nên
.
c) Sai: Vì và
có điểm
chung.
d) Đúng:
Vì và
là hình bình hành nên
đôi một song song
Mặt khác (theo câu b)
Do đó 6 điểm là 6 đỉnh của một hình lăng trụ tam giác
Cho hình lăng trụ . Gọi lần lượt là trọng tâm của các tam giác . Mặt phẳng nào sau đây song song với ?
Hình vẽ minh họa
Gọi M, N, E lần lượt là trung điểm của BC, CC' và B'C'.
=> (tính chất trọng tâm tam giác)
=>
Xét mặt phẳng ta có:
=>
Mà
=>
Từ (1) và (2) => và
là hai mặt phẳng phân biệt. Khi đó ta có:
Cho tứ diện đều . Trên mỗi cạnh của tứ diện, ta đánh dấu điểm chia đều các cạnh tương ứng thành các phần bằng nhau. Hỏi có bao nhiêu tam giác được tạo thành mà có đỉnh lấy từ điểm đã đánh dấu sao cho mặt phẳng chứa tam giác đó song song với đúng một cạnh của tứ diện đã cho?
Đáp án: 216
Cho tứ diện đều . Trên mỗi cạnh của tứ diện, ta đánh dấu
điểm chia đều các cạnh tương ứng thành các phần bằng nhau. Hỏi có bao nhiêu tam giác được tạo thành mà có
đỉnh lấy từ
điểm đã đánh dấu sao cho mặt phẳng chứa tam giác đó song song với đúng một cạnh của tứ diện đã cho?
Đáp án: 216
Hình vẽ minh họa
Không mất tính tổng quát, xét mặt bên .
Giả sử song song với
. Khi đó, số tam giác có cạnh
nằm trong mặt phẳng song song với đúng một cạnh của tứ diện là 6 tam giác, gồm
,
,
,
,
.
Trong mặt bên , nối các điểm chia đều các cạnh
ta thấy có 3 đoạn thẳng song song với
, 3 đoạn thẳng song song với
và 3 đoạn thẳng song song với
.
Mặt khác, vai trò 4 mặt của tứ diện là như nhau.
Vậy, số tam giác thỏa mãn yêu cầu đề bài là .
Cho hai đường thẳng a và b chéo nhau. Có bao nhiêu mặt phẳng chứa a và song song với b?
Cho hai đường thẳng chéo nhau, có duy nhất một mặt phẳng qua đường thẳng này và song song với đường thẳng kia.
Mệnh đề nào sau đây đúng?
Mệnh đề “Nếu ba đường thẳng đồng quy thì chúng nằm trên một mặt phẳng” không đúng, vì chúng có thể không đồng phẳng.
Mệnh đề “Nếu một đường thẳng cắt hai đường thẳng cho trước thì cả ba đường thẳng cùng nằm trong một mặt phẳng”, không đúng khi ba đường thẳng cắt nhau và đồng qui nhưng không đồng phẳng.
Mệnh đề “Nếu một đường thẳng cắt một trong hai đường thẳng song song thì nó cũng cắt đường thẳng còn lại” không đúng, vì chúng có thể chéo nhau.
Vậy khẳng định đúng là: “Nếu một đường thẳng cắt hai đường thẳng cắt nhau tại hai điểm phân biệt thì cả ba đường thẳng cùng nằm trong một mặt phẳng.”
Cho tứ diện có lần lượt là trọng tâm hai tam giác và . Khẳng định nào sau đây sai?
Hình vẽ minh họa:
Gọi là trung điểm của
Khi đó (vì
lần lượt là trọng tâm của hai tam giác
và
)
Suy ra
Vậy khẳng định sai là .
Mặt phẳng và tứ diện theo một diện diện là tam giác
Dễ thấy đồng quy tại điểm M.
Cho tứ diện có . Lấy một điểm bất kì trên cạnh . Gọi mặt phẳng là mặt phẳng qua song song với và . Biết các giao tuyến của mặt phẳng với tứ diện tạo thành một tứ giác. Khi điểm di chuyển đến vị trí hình tứ giác trên trở thành hình thoi. Tính giá trị biểu thức .
Hình vẽ minh họa:
Giao tuyến của với mặt phẳng
là đường thẳng qua
và song song với
, đường thẳng này cắt
tại
.
=>
Giao tuyến của với mặt phẳng
là đường thẳng qua
và song song với
, đường thẳng này cắt
tại
.
=>
Giao tuyến của với mặt phẳng
là đường thẳng qua
và song song với
, đường thẳng này cắt
tại
.
=>
Vậy các giao tuyến của mặt phẳng với tứ diện tạo thành một tứ giác là hình bình hành
.
Do đó
Chứng minh tương tự ta được
Do đó:
Khi trùng với
ta có:
Suy ra
Vậy
Cho hình lập phương cạnh bằng . Lấy các điểm sao cho . Khi giá trị thay đổi, đường thẳng luôn song song với mặt phẳng cố định nào sau đây?
Hình vẽ minh họa
Áp dụng định lí Ta – lét đảo cho và
. Từ tỉ lệ
Ta suy ra cùng song song với một mặt phẳng
nào đó.
Ta chọn mặt phẳng chứa
và song song với
.
Mặt phẳng chính là mặt phẳng
và là mặt phẳng cố định.
Hay
Cho hình chóp có đáy là hình bình hành tâm . Lấy điểm sao cho . Hình chiếu của điểm qua phép chiếu song song phương mặt phẳng chiếu là điểm . Khi đó tỉ số độ dài bằng bao nhiêu?
Hình vẽ minh họa:
Phép chiếu song song phương phương mặt phẳng chiếu
biến điểm
thành điểm
.
Do đó:
Xét tam giác ta có:
=> là trung điểm của
Từ đó suy ra
Trong không gian, cho 3 đường thẳng , biết , a và c chéo nhau. Khi đó hai đường thẳng b và c:
Giả sử
(mâu thuẫn với giả thiết).
Vậy hai đường thẳng b và c cắt nhau hoặc chéo nhau.
Khẳng định nào sau đây đúng khi nói về mặt phẳng?
Theo cách xác định mặt phẳng thì “Có duy nhất một mặt phẳng chứa hai đường thẳng cắt nhau”.
Cho hình chóp có đáy là hình bình hành. Đường thẳng nào dưới đây song song với giao tuyến của hai mặt phẳng và ?
Hình vẽ minh họa:
Ta có:
,
đi qua
và
.
Vậy giao tuyến của hai mặt phẳng và
song song với đường thẳng
.
Cho hình chóp tứ giác , đáy là tứ giác ( không song song với ), . Lấy là trung điểm của , lấy sao cho . Khi đó các cặp cạnh nào dưới đây cắt nhau?
Hình vẽ minh hoạ
Các cặp đường thẳng SO và AD, MN và SC, SA và BC là các cặp đường thẳng chéo nhau.
Hai đường thẳng MN và SO nằm trên cùng mặt phẳng và là hai đường thẳng cắt nhau.
Cho tứ diện , lấy điểm . Mặt phẳng đi qua và song song với và . Xác định các giao tuyến của và các mặt của hình chóp. Hình tạo bởi các giao tuyến là hình gì?
Hình vẽ minh họa:
Mặt phẳng qua
và song song với
=> Mặt phẳng cắt mặt phẳng
theo giao tuyến
song song với
.
Mặt khác, song song với
nên
cắt
và
theo các giao tuyến
và
với
=> Hình tạo bởi các giao tuyến là tứ giác .
Mặt khác
=> Tứ giác là hình bình hành.
Vậy hình tạo bởi các giao tuyến của và các mặt của hình chóp là hình bình hành.
Trong không gian cho các đường thẳng a, b và các mặt phẳng (α), (β). Trong các khẳng định sau đây, đâu là khẳng định đúng?
Mệnh đề “a // (β) và (β) // b thì a // b” là sai vì a và b có thể cắt nhau.
Mệnh đề “a // b và b ⊂ (α) thì a // (α)” là sai vì có thể a ⊂ (α).
Mệnh đề “a // b và b // (α) thì a // (α)” là sai vì có thể a ⊂ (α).
Cho tứ diện ABCD. Giả sử M thuộc đoạn BC. Một mặt qua M song song với AB và CD. Thiết diện của và hình tứ diện ABCD là hình gì?
Hình vẽ minh họa
=> Giao tuyến của
với (ABC) là đường thẳng đi qua M, song song với AB và cắt AC tại Q.
=> Giao tuyến của
với (BCD) là đường thẳng đi qua M, song song với CD và cắt BD tại N.
=> Giao tuyến của
với (ABD) là đường thẳng đi qua N, song song với AB và cắt AD tại P.
=> Thiết diện của hình chóp cắt bởi là tứ giác MNPQ.
Ta lại có:
Vậy thiết diện là hình bình hành MNPQ.
Cho hình bình hành ABCD và ABEF không cùng nằm trong một mặt phẳng, có tâm lần lượt là O và O’. Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau:
Hình vẽ minh họa
Xét ΔBFD có OO’ là đường trung bình => OO’ // DF
Mà DF ⊂ (ADF)
=> OO' // (ADF)
Cho tứ diện . Gọi sao cho . Mặt phẳng chứa đường thẳng đồng thời song song với đường thẳng . Khi đó hình tạo bởi các giao tuyến của mặt phẳng và các mặt của tứ diện là:
Hình vẽ minh họa:
Xét và (BCD), ta có điểm N chung, CD //
=> ∩ (BCD) = NF // CD, với F ∈ BD.
Xét và (ACD), ta có điểm M chung, CD //
=> ∩ (ACD) = ME // CD, với E ∈ AC.
Từ đó ta được MF = ∩ (ABD) và EN =
∩ (ABC)
=> Hình tạo bởi các giao tuyến của mặt phẳng và các mặt của tứ diện
là tứ giác ENFM
Ta lại có ME // CD // NF nên ENFM là hình thang.
Từ giả thiết ta có:
Mà
Vậy hình thang có đáy lớn gấp đôi đáy nhỏ.
Qua phép chiếu song song, tính chất nào không được bảo toàn?
Do hai đường thẳng qua phép chiếu song song ảnh của chúng sẽ cùng thuộc một mặt phẳng.
Suy ra tính chất chéo nhau không được bảo toàn.
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình thang với các cạnh đáy là AB, CD. Gọi I, J lần lượt là trung điểm của AD, BC và G là trọng tâm của tam giác SAB. Tìm điều kiện của AB và CD để thiết diện của (GIJ) với hình chóp S.ABCD là hình bình hành.
Hình vẽ minh họa
Ta có ABCD là hình thang và I, J là trung điểm của AD và BC nên IJ là đường trung bình của hình thang ABCD
=> IJ // AB // CD
=> Trong (SAB) qua G kẻ MN // AB (M ∈ SA, N ∈ SB)
=> (SAB) ∩ (IJG) = MN và MN // IJ // AB // CD
Dễ thấy thiết diện của (IJG) và hình chóp là hình thang MNJI.
G là trọng tâm của tam giác SAB và MN // AB nên theo định lí Ta - lét ta có:
(Với E là trung điểm của AB)
=>
Ta lại có: IJ là đường trung bình của hình thang ABCD nên:
Để hình thang MNIJ trở thành hình bình hành thì điều kiện cần là MN = IJ
Cho hình chóp , gọi là trung điểm của . Tìm giao tuyến của hai mặt phẳng và .
Hình vẽ minh họa
Ta có: là điểm chung của mặt phẳng
và
(*)
Ta có:
=> là điểm chung của mặt phẳng
và
(**)
Từ (*) và (**) suy ra
Cho hình chóp có đáy là hình bình hành tâm . Gọi lần lượt là trung điểm của , . Giao điểm của đường thẳng với mặt phẳng là giao điểm của hai đường thẳng nào?
Hình vẽ minh họa
Xét mặt phẳng ta có:
Cho hình chóp S.ABC, đáy ABC cân tại A, tam giác SBC cân tại S. Gọi H, K lần lượt là trực tâm tam giác ABC và tam giác SBC, G và F lần lượt là trọng tâm của tam giác ABC và tam giác SBC. Điền Đ vào mệnh đề đúng, điền S vào mệnh đề sai.
(I) AH, SK và BC đồng quy. Đ || Đ || D || đ
(II) AG, SF cắt nhau tại một điểm trên BC. Đ || Đ || D || đ
(III) HF và GK chéo nhau. S
(IV) SH và AK cắt nhau. Đ || Đ || D || đ
Cho hình chóp S.ABC, đáy ABC cân tại A, tam giác SBC cân tại S. Gọi H, K lần lượt là trực tâm tam giác ABC và tam giác SBC, G và F lần lượt là trọng tâm của tam giác ABC và tam giác SBC. Điền Đ vào mệnh đề đúng, điền S vào mệnh đề sai.
(I) AH, SK và BC đồng quy. Đ || Đ || D || đ
(II) AG, SF cắt nhau tại một điểm trên BC. Đ || Đ || D || đ
(III) HF và GK chéo nhau. S
(IV) SH và AK cắt nhau. Đ || Đ || D || đ
Hình vẽ minh họa
Gọi M là trung điểm của BC.
Ta có SM ⊥ BC và AM ⊥ BC.
AH, SK và BC đồng qui tại M. Do đó (I) đúng.
AG, SF cắt nhau tại M trên BC. Do đó (II) đúng.
HF và GK cùng nằm trong mặt phẳng (SAM) nên có thể song song hoặc cắt nhau hoặc trùng nhau. Do đó (III) sai.
SH và AK cắt nhau. Do đó (IV) đúng.
Cho hình chóp có đáy là tam giác đều cạnh bằng . Lấy điểm trên cạnh sao cho , lấy điểm trên cạnh sao cho . Các khẳng định dưới đây đúng hay sai?
a) . Đúng||Sai
b) với là điểm thuộc sao cho . Đúng||Sai
c) Hình thu được khi cắt tứ diện bởi mặt phẳng qua và song song với mp là tứ giác. Sai||Đúng
d) Diện tích của hình thu được khi cắt tứ diện bởi mặt phẳng qua và song song với mp là . Đúng||Sai
Cho hình chóp có đáy là tam giác đều cạnh bằng
. Lấy điểm
trên cạnh
sao cho
, lấy điểm
trên cạnh
sao cho
. Các khẳng định dưới đây đúng hay sai?
a) . Đúng||Sai
b) với
là điểm thuộc
sao cho
. Đúng||Sai
c) Hình thu được khi cắt tứ diện bởi mặt phẳng qua và song song với mp
là tứ giác. Sai||Đúng
d) Diện tích của hình thu được khi cắt tứ diện bởi mặt phẳng qua và song song với mp
là
. Đúng||Sai
Hình vẽ minh họa
a) Đúng
Ta có nên
Mà
b) Đúng
Ta có:
Mà
c) Sai
Gọi là mặt phẳng qua
và song song với
Vì nên
Ta có:
với
Ta có:
Vậy hình thu được khi cắt tứ diện bởi mặt phẳng qua và song song với mp
là tam giác
.
d) Đúng
Thiết diện của mặt phẳng qua và song song với
là tam giác
.
Áp dụng định lý Ta-lét trong tam giác ta có:
Tương tự ta có
Diện tích tam giác đều có cạnh bằng
là:
.
