Trong Hình 34, hình chóp nào có số mặt ít nhất?
Bài 1. Điểm, đường thẳng và mặt phẳng trong không gian
Hoạt động 11 (Giải mục 1 trang 88, 89 SGK Toán 11 tập 1 - Chân trời sáng tạo)
Thảo luận (1)
Thực hành 8 (Giải mục 1 trang 88, 89 SGK Toán 11 tập 1 - Chân trời sáng tạo)
Cho tứ diện SABC. Gọi H,K lần lượt là hai điểm trên hai cạnh SA và SCleft( {H ne S,A;K ne S,C} right) sao cho HK không song song với AC. Gọi I là trung điểm của BC (Hình 38).a) Tìm giao điểm của đường thẳng HK và mặt phẳng left( {ABC} right).b) Tìm giao tuyến của các mặt phẳng left( {SAI} right) và left( {ABK} right); left( {SAI} right) và left( {BCH} right).
Đọc tiếp
Cho tứ diện \(SABC\). Gọi \(H,K\) lần lượt là hai điểm trên hai cạnh \(SA\) và \(SC\left( {H \ne S,A;K \ne S,C} \right)\) sao cho \(HK\) không song song với \(AC\). Gọi \(I\) là trung điểm của \(BC\) (Hình 38).
a) Tìm giao điểm của đường thẳng \(HK\) và mặt phẳng \(\left( {ABC} \right)\).
b) Tìm giao tuyến của các mặt phẳng \(\left( {SAI} \right)\) và \(\left( {ABK} \right)\); \(\left( {SAI} \right)\) và \(\left( {BCH} \right)\).
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTham khảo hình vẽ:
a) Gọi \(D = HK \cap AC\). Ta có:
\(\left. \begin{array}{l}D \in AC \subset \left( {ABC} \right)\\D \in HK\end{array} \right\} \Rightarrow M = HK \cap \left( {ABC} \right)\)
b) Gọi \(E = SI \cap BK\). Ta có:
\(\left. \begin{array}{l}E \in SI \subset \left( {SAI} \right)\\E \in BK \subset \left( {ABK} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow E \in \left( {SAI} \right) \cap \left( {ABK} \right)\)
Mà \(A \in \left( {SAI} \right) \cap \left( {ABK} \right)\).
Vậy giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( {SAI} \right)\) và \(\left( {ABK} \right)\) là đường thẳng \(AE\).
Ta có:
\(\begin{array}{l}\left. \begin{array}{l}I \in \left( {SAI} \right)\\I \in BC \subset \left( {BCH} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow I \in \left( {SAI} \right) \cap \left( {BCH} \right)\\\left. \begin{array}{l}H \in SA \subset \left( {SAI} \right)\\H \in \left( {BCH} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow H \in \left( {SAI} \right) \cap \left( {BCH} \right)\end{array}\)
Vậy giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( {SAI} \right)\) và \(\left( {BCH} \right)\) là đường thẳng \(HI\).
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Vận dụng 4 (Giải mục 1 trang 88, 89 SGK Toán 11 tập 1 - Chân trời sáng tạo)
Cho hình chóp S.ABCD. Trên các cạnh bên của hình chóp lấy lần lượt các điểm A,B,C,D. Cho biết AC cắt B{rm{D}} tại O, AC cắt B{rm{D}} tại O, AB cắt DC tại E và AB cắt DC tại E (Hình 39). Chứng minh rằng:a) S,O,O thẳng hàng;b) S,E,E thẳng hàng.
Đọc tiếp
Cho hình chóp \(S.ABCD\). Trên các cạnh bên của hình chóp lấy lần lượt các điểm \(A',B',C',D'\). Cho biết \(AC\) cắt \(B{\rm{D}}\) tại \(O\), \(A'C'\) cắt \(B'{\rm{D'}}\) tại \(O'\), \(AB\) cắt \(DC\) tại \(E\) và \(A'B'\) cắt \(D'C'\) tại \(E'\) (Hình 39). Chứng minh rằng:
a) \(S,O',O\) thẳng hàng;
b) \(S,E',E\) thẳng hàng.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Ta có:
\(\begin{array}{l}\left. \begin{array}{l}O \in AC \subset \left( {SAC} \right)\\O \in BD \subset \left( {SB{\rm{D}}} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow O \in \left( {SAC} \right) \cap \left( {SB{\rm{D}}} \right)\\\left. \begin{array}{l}O' \in A'C' \subset \left( {SAC} \right)\\O' \in B'D' \subset \left( {SB{\rm{D}}} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow O' \in \left( {SAC} \right) \cap \left( {SB{\rm{D}}} \right)\end{array}\)
Mà \(S \in \left( {SAC} \right) \cap \left( {SB{\rm{D}}} \right)\)
Do đó, \(S,O,O'\) cùng nằm trên giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( {SAC} \right)\) và \(\left( {SB{\rm{D}}} \right)\).
Vậy \(S,O',O\) thẳng hàng.
b) Ta có:
\(\begin{array}{l}\left. \begin{array}{l}E \in AB \subset \left( {SAB} \right)\\E \in CD \subset \left( {SC{\rm{D}}} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow E \in \left( {SAB} \right) \cap \left( {SC{\rm{D}}} \right)\\\left. \begin{array}{l}E' \in A'B' \subset \left( {SAB} \right)\\E' \in C'D' \subset \left( {SC{\rm{D}}} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow E' \in \left( {SAB} \right) \cap \left( {SC{\rm{D}}} \right)\end{array}\)
Mà \(S \in \left( {SAB} \right) \cap \left( {SC{\rm{D}}} \right)\)
Do đó, \(S,E,E'\) cùng nằm trên giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( {SAB} \right)\) và \(\left( {SC{\rm{D}}} \right)\).
Vậy \(S,E,E'\) thẳng hàng.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Vận dụng 5 (Giải mục 1 trang 88, 89 SGK Toán 11 tập 1 - Chân trời sáng tạo)
Nêu cách tạo lập tứ diện đều \(SABC\) từ tam giác đều \(SS'S''\) theo gợi ý ở Hình 40.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải• Cách dựng:
Bước 1: Gọi \(A,B,C\) lần lượt là trung điểm của \(SS',S'S'',SS''\).
Bước 2: Gấp các đường \(AB,BC,AC\) sao cho các điểm \(S,S',S''\) trùng nhau.
Khi đó, ta được tứ diện đều \(SABC\).
• Chứng minh:
Vì \(A,B,C\) lần lượt là trung điểm của \(SS',S'S'',SS''\) nên theo tính chất đường trung bình của tam giác, ta có: \(SA = S'A = S'B = S''B = SC = S'C = AB = BC = AC = \frac{1}{2}SS'\).
Do vậy các tam giác \(SAC,S'AB,S''BC,ABC\) là các tam giác đều.
Vậy tứ diện \(SABC\) có các mặt \(SAC,SAB,SBC,ABC\) là các tam giác đều nên tứ diện \(SABC\) là tứ diện đều.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Bài 1 (trang 99 SGK Toán 11 tập 1 - Chân trời sáng tạo)
Cho hình chóp \(S.ABCD\), gọi \(O\) là giao điểm của \(AC\) và \(B{\rm{D}}\). Lấy \(M,N\) lần lượt thuộc các cạnh \(SA,SC\).
a) Chứng minh đường thẳng \(MN\) nằm trong mặt phẳng \(\left( {SAC} \right)\).
b) Chứng minh \(O\) là điểm chung của hai mặt phẳng \(\left( {SAC} \right)\) và \(\left( {SB{\rm{D}}} \right)\).
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
a) Ta có:
\(\left. \begin{array}{l}M \in SA \subset \left( {SAC} \right)\\N \in SC \subset \left( {SAC} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow MN \subset \left( {SAC} \right)\)
b) Ta có:
\(\left. \begin{array}{l}O \in AC \subset \left( {SAC} \right)\\O \in B{\rm{D}} \subset \left( {SB{\rm{D}}} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow O \in \left( {SAC} \right) \cap \left( {SB{\rm{D}}} \right)\)
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Bài 2 (trang 99 SGK Toán 11 tập 1 - Chân trời sáng tạo)
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi M là trung điểm của SC.a) Tìm giao điểm I của đường thẳng AM và mặt phẳng left( {SBD} right). Chứng minh IA 2IM.b) Tìm giao điểm E của đường thẳng S{rm{D}} và mặt phẳng left( {ABM} right).c) Gọi N là một điểm tuỳ ý trên cạnh AB. Tìm giao điểm của đường thẳng MN và mặt phẳng left( {SBD} right).
Đọc tiếp
Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy là hình bình hành. Gọi \(M\) là trung điểm của \(SC\).
a) Tìm giao điểm \(I\) của đường thẳng \(AM\) và mặt phẳng \(\left( {SBD} \right)\). Chứng minh \(IA = 2IM\).
b) Tìm giao điểm \(E\) của đường thẳng \(S{\rm{D}}\) và mặt phẳng \(\left( {ABM} \right)\).
c) Gọi \(N\) là một điểm tuỳ ý trên cạnh \(AB\). Tìm giao điểm của đường thẳng \(MN\) và mặt phẳng \(\left( {SBD} \right)\).
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
a) Gọi \(O\) là giao điểm của \(AC\) và \(BD\), \(I\) là giao điểm của \(AM\) và \(SO\). Ta có:
\(\left. \begin{array}{l}I \in SO \subset \left( {SB{\rm{D}}} \right)\\I \in AM\end{array} \right\} \Rightarrow I = AM \cap \left( {SB{\rm{D}}} \right)\)
Xét tam giác \(SAC\) có:
\(ABCD\) là hình bình hành \( \Rightarrow O\) là trung điểm của \(AC\)
Theo đề bài ta có \(M\) là trung điểm của \(SC\)
Mà \(I = SO \cap AM\)
\( \Rightarrow I\) là trọng tâm của .
b) Gọi \(E\) là giao điểm của \(S{\rm{D}}\) và \(BI\). Ta có:
\(\left. \begin{array}{l}E \in BI \subset \left( {ABM} \right)\\E \in S{\rm{D}}\end{array} \right\} \Rightarrow E = S{\rm{D}} \cap \left( {ABM} \right)\)
c) Gọi \(J\) là giao điểm của \(MN\) và \(BE\). Ta có:
\(\left. \begin{array}{l}J \in BE \subset \left( {SB{\rm{D}}} \right)\\J \in MN\end{array} \right\} \Rightarrow J = MN \cap \left( {SB{\rm{D}}} \right)\)
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Bài 3 (trang 99 SGK Toán 11 tập 1 - Chân trời sáng tạo)
Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi O là giao điểm của AC và BD; M,N lần lượt là trung điểm của SB,SD; P thuộc đoạn SC và không là trung điểm của SC.a) Tìm giao điểm E của đường thẳng SO và mặt phẳng left( {MNP} right).b) Tìm giao điểm Q của đường thẳng SA và mặt phẳng left( {MNP} right).c) Gọi I,J,K lần lượt là giao điểm của QM và AB, QP và AC, QN và A{rm{D}}. Chứng minh I,J,K thẳng hàng.
Đọc tiếp
Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy là hình bình hành. Gọi \(O\) là giao điểm của \(AC\) và \(BD\); \(M,N\) lần lượt là trung điểm của \(SB,SD\); \(P\) thuộc đoạn \(SC\) và không là trung điểm của \(SC\).
a) Tìm giao điểm \(E\) của đường thẳng \(SO\) và mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\).
b) Tìm giao điểm \(Q\) của đường thẳng \(SA\) và mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\).
c) Gọi \(I,J,K\) lần lượt là giao điểm của \(QM\) và \(AB\), \(QP\) và \(AC\), \(QN\) và \(A{\rm{D}}\). Chứng minh \(I,J,K\) thẳng hàng.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
a) Gọi \(E\) là giao điểm của \(SO\) và \(MN\). Ta có:
\(\left. \begin{array}{l}E \in MN \subset \left( {MNP} \right)\\E \in S{\rm{O}}\end{array} \right\} \Rightarrow E = S{\rm{O}} \cap \left( {MNP} \right)\)
b) Gọi \(Q\) là giao điểm của \(SA\) và \(EP\). Ta có:
\(\left. \begin{array}{l}Q \in EP \subset \left( {MNP} \right)\\Q \in S{\rm{A}}\end{array} \right\} \Rightarrow Q = S{\rm{A}} \cap \left( {MNP} \right)\)
c) Ta có:
\(\begin{array}{l}\left. \begin{array}{l}I \in QM \subset \left( {MNP} \right)\\I \in AB \subset \left( {ABC{\rm{D}}} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow I \in \left( {MNP} \right) \cap \left( {ABCD} \right)\\\left. \begin{array}{l}J \in QP \subset \left( {MNP} \right)\\J \in AC \subset \left( {ABC{\rm{D}}} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow J \in \left( {MNP} \right) \cap \left( {ABCD} \right)\\\left. \begin{array}{l}K \in QN \subset \left( {MNP} \right)\\K \in AD \subset \left( {ABC{\rm{D}}} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow K \in \left( {MNP} \right) \cap \left( {ABCD} \right)\end{array}\)
Do đó, \(I,J,K\) cùng nằm trên giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\) và \(\left( {ABCD} \right)\).
Vậy \(I,J,K\) thẳng hàng.
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
Bài 4 (trang 99 SGK Toán 11 tập 1 - Chân trời sáng tạo)
Cho tứ diện \(ABCD\). Gọi \(E,F,G\) lần lượt là ba điểm trên ba cạnh \(AB,AC,BD\) sao cho \(EF\) cắt \(BC\) tại \(I\left( {I \ne C} \right)\), \(EG\) cắt \(A{\rm{D}}\) tại \(H\left( {H \ne D} \right)\).
a) Tìm giao tuyến của các mặt phẳng \(\left( {EFG} \right)\) và \(\left( {BCD} \right)\); \(\left( {EFG} \right)\) và \(\left( {ACD} \right)\).
b) Chứng minh ba đường thẳng \(CD,IG,HF\) cùng đi qua một điểm.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
a) Ta có:
\(\begin{array}{l}\left. \begin{array}{l}G \in \left( {EFG} \right)\\G \in BD \subset \left( {BCD} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow G \in \left( {EFG} \right) \cap \left( {BCD} \right)\\\left. \begin{array}{l}I \in EF \subset \left( {EFG} \right)\\I \in BC \subset \left( {BCD} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow I \in \left( {EFG} \right) \cap \left( {BCD} \right)\end{array}\)
Vậy giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( {EFG} \right)\) và \(\left( {BCD} \right)\) là đường thẳng \(GI\).
Ta có:
\(\begin{array}{l}\left. \begin{array}{l}F \in \left( {EFG} \right)\\F \in AC \subset \left( {ACD} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow F \in \left( {EFG} \right) \cap \left( {ACD} \right)\\\left. \begin{array}{l}H \in EG \subset \left( {EFG} \right)\\H \in A{\rm{D}} \subset \left( {ACD} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow H \in \left( {EFG} \right) \cap \left( {ACD} \right)\end{array}\)
Vậy giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( {EFG} \right)\) và \(\left( {ACD} \right)\) là đường thẳng \(HF\).
b) Gọi \(J\) là giao điểm của \(CD\) và \(IG\).
Ta có:
\(\left. \begin{array}{l}J \in IG \subset \left( {EFG} \right)\\J \in C{\rm{D}} \subset \left( {ACD} \right)\end{array} \right\} \Rightarrow J \in \left( {EFG} \right) \cap \left( {ACD} \right)\)
Mà \(F \in \left( {EFG} \right) \cap \left( {ACD} \right),H \in \left( {EFG} \right) \cap \left( {ACD} \right)\) (theo chứng minh phần a).
Do đó ba điểm \(H,F,J\) thẳng hàng.
Vậy ba đường thẳng \(CD,IG,HF\) cùng đi điểm \(J\).
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
Bài 5 (trang 99 SGK Toán 11 tập 1 - Chân trời sáng tạo)
Thước laser phát ra tia laser, khi tia này quay sẽ tạo ra mặt phẳng ánh sáng (Hình 41). Giải thích tại sao các thước kẻ laser lại giúp người thợ xây dựng kẻ được đường thẳng trên tường hoặc sàn nhà.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiDo tia laser quay sẽ tạo ra một mặt phẳng, mặt phẳng này giao với mặt phẳng tường hoặc sàn nhà tạo thành một đường thẳng. Do đó có thể giúp người thợ kẻ được đường thẳng trên tường hoặc sàn nhà.
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)