Hai đường thẳng song song trong không gian Cánh Diều

1. Vị trí tương đối của hai đường thẳng phân biệt

Trường hợp 1: Có một mặt phẳng chứa ab. Khi đó ta nói ab đồng phẳng.

  • Nếu ab có một điểm chung duy nhất, ta nói ab cắt nhau tại I. Kí hiệu là a \cap b = I.

Hai đường thẳng song song trong không gian Cánh Diều

  • Nếu ab không có điểm chung thì ta nói ab song song với nhau. Kí hiệu là a//b.

Hai đường thẳng song song trong không gian Cánh Diều

Hai đường thẳng song song là hai đường thẳng cùng nằm trên một mặt phẳng và không có điểm chung.

Trường hợp 2: Không có mặt phẳng nào chứa ab. Khi đó ta nói ab chéo nhau hay a chéo với b.

Hai đường thẳng song song trong không gian Cánh Diều

Nhận xét: Cho hai đường thẳng ab song song với nhau. Có duy nhất một mặt phẳng chứa hai đường thẳng đó. Kí hiệu là mp(a;b).

2. Tính chất

Định lí 1

Trong không gian, qua một điểm không nằm trên đường thẳng cho trước, có một và chỉ một đường thẳng song song với đường thẳng đã cho.

Minh họa

Hai đường thẳng song song trong không gian Cánh Diều

Ví dụ: Cho bốn điểm A, B, C, D không đồng phẳng. Gọi H, K lần lượt là trọng tâm tam giác ABC và tam giác ABD. Chứng minh HK // CD.

Hướng dẫn giải

Hình vẽ minh họa

Hai đường thẳng song song trong không gian Cánh Diều

Gọi M là trung điểm của AB.

Xét tam giác ABCH là trọng tâm

=> \frac{MH}{MC} =
\frac{1}{3}

Xét tam giác ABDK là trọng tâm

=> \frac{MJ}{MD} =
\frac{1}{3}

Do \frac{MH}{MC} = \frac{MJ}{MD} =\frac{1}{3} nên HK//CD (theo định lí Thales)

Định lí 2 (giao tuyến của ba mặt phẳng)

Nếu ba mặt phẳng đôi một cắt nhau theo ba giao tuyến phân biệt thì ba giao tuyến ấy hoặc đồng quy, hoặc đôi một song song với nhau.

Hệ quả

Nếu hai mặt phẳng phân biệt lần lượt chứa hai đường thẳng song song thì giao tuyến của chúng (nếu có) cũng song song với hai đường thẳng đó hoặc trùng với một trong hai đường thẳng đó.

Minh họa

Hai đường thẳng song song trong không gian Cánh Diều

Định lí 3

Trong không gian, hai đường thẳng phân biệt cùng song song với đường thẳng thứ ba thì song song với nhau.

Ví dụ: Cho hình thang ABCDAD//BC,AD = 3BC. Lấy điểm S bất kì, S
\notin (ABCD). Gọi M,N lần lượt là trung điểm của AB,AC, G là trọng tâm tam giác (SAD). Khi đó giao tuyến được tạo bởi mặt phẳng (GMN) với các mặt của S.ABCD là hình gì?

Hai đường thẳng song song trong không gian Cánh Diều

Hướng dẫn giải

Hình vẽ minh họa

Hai đường thẳng song song trong không gian Cánh Diều

Gọi (GMN) \cap (SAD) = d

Xét ba mặt phẳng (GMN);(SAD);(ABCD).

Ba mặt phẳng này đôi một cắt nhau theo ba giao tuyến là d,AD,MN.

Theo định lí về giao tuyến của ba mặt phẳng thì d,AD,MN đồng quy hoặc đôi một song song.

AD//MN \Rightarrow d//AD

Giả sử: d cắt SA;SD lần lượt tại E;F.

Khi đó thiết diện của hình chóp S.ABCD cắt bởi (GMN) là hình thang MNFE.

Ta có:

MN = \dfrac{AD + BC}{2} = \dfrac{AD +\dfrac{1}{3}AD}{2} = \dfrac{2}{3}AD

Ta có: G là trọng tâm tam giác SAD

=> MN = EF

=> Hình thang MNFE là hình bình hành.

Câu trắc nghiệm mã số: 34846,34842
  • 1 lượt xem
Sắp xếp theo