Bài 2.16 trang 74 Sách bài tập (SBT) Hình học 11

Cho tứ diện ABCD. Gọi G₁ và G₂  lần lượt là trọng tâm của tam giác ACD và BCD. Chứng minh rằng G₁G₂ song song với các mặt phẳng (ABC) và (ABD).

Giải:

(h.2.34)

Gọi I là trung điểm của CD.

Vì G₁ là trọng tâm của tam giác ACD nên \({G_1} \in AI\)

Vì G₂ là trọng tâm của tam giác BCD nên \({G_2} \in BI\)

Ta có :

\(\left\{ \matrix{
{{I{G_1}} \over {IA}} = {1 \over 3} \hfill \cr
{{I{G_2}} \over {IB}} = {1 \over 3} \hfill \cr} \right. \Rightarrow {{I{G_1}} \over {IA}} = {{I{G_2}} \over {IB}} \Rightarrow {G_1}{G_2}\parallel AB\)

\(AB \subset \left( {ABC} \right) \Rightarrow {G_1}{G_2}\parallel \left( {ABC} \right)\) 

Và \(AB \subset \left( {ABD} \right) \Rightarrow {G_1}{G_2}\parallel \left( {ABD} \right)\)

Bài 2.17 trang 74 Sách bài tập (SBT) Hình học 11

Cho hai hình bình hành ABCD và ABEF nằm trong hai mặt phẳng phân biệt .Gọi O là giao điểm của AC và BD, O’ là giao điểm của AE và BF.

a) Chứng minh rằng OO’ song song với hai mặt phẳng (ADF) và (BCE)

b) Gọi M và N lần lượt là trọng tâm của các tam giác ABDvà ABE. Chứng minh rằng .

Giải:

(h.2.35)

a) Ta có : \(OO'\parallel DF\) ( đường trung bình của tam giác BDF).

Vì \(DF \subset \left( {ADF} \right) \Rightarrow OO'\parallel \left( {ADF} \right)\).

Tương tự \(OO'\parallel EC\) (đường trung bình của tam giác AEC).

Vì \(EC \subset \left( {BCE} \right)\) nên \(OO'\parallel \left( {BCE} \right)\).

b) Gọi I là trung điểm AB;

Vì M là trọng tâm của tam giác ABD nên \(M \in DI\)

Vì N là trọng tâm của tam giác ABE nên \(N \in EI\)

Ta có : 

\(\left\{ \matrix{
{{IM} \over {I{\rm{D}}}} = {1 \over 3} \hfill \cr
{{IN} \over {IE}} = {1 \over 3} \hfill \cr} \right. \Rightarrow {{IM} \over {I{\rm{D}}}} = {{IN} \over {IE}} \Rightarrow MN\parallel DE\)

Mà

\(\left\{ \matrix{
C{\rm{D}}\parallel AB \hfill \cr
C{\rm{D}} = AB \hfill \cr
EF\parallel AB \hfill \cr
EF = AB \hfill \cr} \right.\)

Nên \(C{\rm{D}}\parallel EF\) và \(C{\rm{D  =  }}EF\), suy ra tứ giác CDFE là hình bình hành.

\(\left\{ \matrix{
MN\parallel DE \hfill \cr
DE \subset \left( {CEF} \right) \hfill \cr} \right. \Rightarrow MN\parallel \left( {CEF} \right)\)

Bài 2.18 trang 74 Sách bài tập (SBT) Hình học 11

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành ABCD. Gọi G là trọng tâm của tam giác SAB và I là trung điểm của AB. Lấy điểm M trong đoạn AD sao cho AD = 3AM

a)  Tìm giao tuyến của hai mặt phẳng (SAD) và (SBC).

b) Đường thẳng qua M song song với AB cắt CI tại N. Chứng minh rằng \(NG\parallel \left( {SC{\rm{D}}} \right)\).

c) Chứng minh rằng \(MG\parallel \left( {SC{\rm{D}}} \right)\).

Giải:

(h.2.36)

a) Dễ thấy S là một điểm chung của hai mặt phẳng (SAD) và (SBC).

Ta có:

\(\left\{ \matrix{
A{\rm{D}} \subset \left( {SA{\rm{D}}} \right) \hfill \cr
BC \subset \left( {SBC} \right) \hfill \cr
A{\rm{D}}\parallel BC \hfill \cr} \right.\)

\( \Rightarrow \left( {SA{\rm{D}}} \right) \cap \left( {SBC} \right) = Sx\) 

Và \(Sx\parallel AD\parallel BC\).

b) Ta có: \(MN\parallel IA\parallel C{\rm{D}}\)

\( \Rightarrow {{AM} \over {A{\rm{D}}}} = {{IN} \over {IC}} = {1 \over 3}\)

Mà \({{IG} \over {IS}} = {1 \over 3}\) ( G là trọng tâm của ∆SAB) nên \({{IG} \over {IS}} = {{IN} \over {IC}} = {1 \over 3} \Rightarrow GN\parallel SC\)

\(SC \subset \left( {SC{\rm{D}}} \right) \Rightarrow GN\parallel \left( {SC{\rm{D}}} \right)\)

c) Giả sử IM cắt CD tại \(K \Rightarrow SK \subset \left( {SC{\rm{D}}} \right)\)

\(MN\parallel C{\rm{D}} \Rightarrow {{MN} \over {CK}} = {{IN} \over {IC}} = {1 \over 3} \Rightarrow {{IM} \over {IK}} = {1 \over 3}\) 

Ta có:

\(\left\{ \matrix{
{{IG} \over {IS}} = {1 \over 3} \hfill \cr
{{IM} \over {IK}} = {1 \over 3} \hfill \cr} \right. \Rightarrow GM\parallel SK \Rightarrow GM\parallel \left( {SC{\rm{D}}} \right)\)

Giaibaitap.me