Có ba khả năng xảy ra đối với số điểm chung của d và (P):
|
Số điểm chung |
Kí hiệu |
Minh họa |
d nằm trong (P) |
|||
d cắt (P) |
|||
d song song với (P) |
Đường thẳng được gọi là song song với mặt phẳng nếu chúng không có điểm chung.
Ví dụ: Cho hình chóp , đáy là hình bình hành. Gọi lần lượt là trung điểm các cạnh và . Chứng minh .
Hướng dẫn giải
Hình vẽ minh họa
Xét tam giác , gọi P là trung điểm của khi đó ta có
là đường trung bình của tam giác
=> (*)
Lại có
=> (**)
Từ (*) và (**) suy ra
=> Tứ giác là hình bình hành.
=>
=> (điều phải chứng minh)
Định lí 1 (dấu hiệu nhận biết đường thẳng song song với mặt phẳng)
Nếu đường thẳng a không nằm trong mặt phẳng (P) và a song song với đường thẳng a’ nằm trong (P) thì a song song với mặt phẳng (P).
Định lí 2 (Tính chất đường thẳng song song với mặt phẳng)
Cho đường thẳng a song song với mặt phẳng (P). Nếu mặt phẳng (Q) chứa a và cắt (P) theo giao tuyến b thì b song song với a.
Hệ quả
Nếu hai mặt phẳng phân biệt cùng song song với một đường thẳng thì giao tuyến của chúng (nếu có) cũng song song với đường thẳng đó.
Chú ý: Cho hai đường thẳng chéo nhau. Khi đó có duy nhất một mặt phẳng chứa đường thẳng này và song song với đường thẳng kia.
Ví dụ: Cho hình chóp có đáy là hình thang cạnh đáy là và . Gọi lần lượt là trung điểm của và , là trọng tâm của tam giác . Tìm giao tuyến của hai mặt phẳng và .
Hướng dẫn giải
Hình vẽ minh họa
Ta có: lần lượt là trung điểm của và .
=> là đường trung bình của hình thang ABCD
=>
Gọi
Ta có là điểm chung của hai mặt phẳng và .
Mặt khác
=> Giao tuyến của hai mặt phẳng và là đường thẳng qua và song song với và (đường thẳng ).