50 bài tập hình học không gian 11 năm 2024

1. tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594 Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group D Ạ Y T H Ê M T O Á N 1 1 S Á C H C H Â N T R Ờ I S Á N G T Ạ O Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection BÀI TẬP DẠY THÊM TOÁN 11 - SÁCH CHÂN TRỜI SÁNG TẠO - CẢ NĂM - CHUYÊN ĐỀ 4 - ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN (BẢN GV) (317 TRANG) WORD VERSION | 2024 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL [email protected] vectorstock.com/28062405
2. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 1 Sưu tầm và biên soạn C H Ư Ơ N G IV ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN BÀI 1: ĐIỂM, ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG TRONG KHÔNG GIAN LÝ THUYẾT. I = = = I 1. MẶT PHẲNG TRONG KHÔNG GIAN
3. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 2 Sưu tầm và biên soạn 2. CÁC TÍNH CHẤT THỪA NHẬN. Tính chất 1: Có một và chỉ một đường thẳng đi qua hai điểm phân biệt. Tính chất 2: Có một và chỉ một mặt phẳng đi qua ba điểm không thẳng hàng. Tính chất 3: Nếu một đường thẳng có hai điểm phân biệt cùng thuộc một mặt phẳng thì mọi điểm của đường thẳng đều thuộc mặt phẳng đó. Tính chất 4: Tồn tại bốn điểm không cùng thuộc một mặt phẳng. Tính chất 5: Nếu hai mặt phẳng phân biệt có một điểm chung thì chúng có một đường thẳng chung duy nhất chứa tất cả các điểm chung của hai mặt phẳng đó. Vậy thì: Nếu hai mặt phẳng phân biệt có một điểm chung thì chúng có một đường thẳng chung duy nhất chứa tất cả các điểm chung của hai mặt phẳng đó. Đường thẳng đó được gọi là giao tuyến của hai mặt phẳng. Tính chất 6: Trên mỗi mặt phẳng các, kết quả đã biết trong hình học phẳng đều đúng. 3. CÁCH XÁC ĐỊNH MẶT PHẲNG. Một mặt phẳng hoàn toàn xác định khi biết: - Nó đi qua ba điểm không thẳng hàng. - Nó đi qua một điểm và một đường thẳng không đi qua điểm đó. - Nó chứa hai đường thẳng cắt nhau. Các kí hiệu: -   ABC là kí hiệu mặt phẳng đi qua ba điểm không thẳng hàng , , A B C -   , M d là kí hiệu mặt phẳng đi qua d và điểm M d  -   1 2 , d d là kí hiệu mặt phẳng xác định bởi hai đường thẳng cắt nhau 1 2 , d d 4. HÌNH CHÓP VÀ HÌNH TỨ DIỆN. 3.1. Hình chóp. Trong mặt phẳng    cho đa giác lồi 1 2... n A A A . Lấy điểm S nằm ngoài    .
4. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 3 Sưu tầm và biên soạn Lần lượt nối S với các đỉnh 1 2 , ,..., n A A A ta được n tam giác 1 2 2 3 1 , ,..., n SA A SA A SA A . Hình gồm đa giác 1 2... n A A A và n tam giác 1 2 2 3 1 , ,..., n SA A SA A SA A được gọi là hình chóp, kí hiệu là 1 2 . ... n S A A A . Ta gọi S là đỉnh, đa giác 1 2... n A A A là đáy, các đoạn 1 2 , ,..., n SA SA SA là các cạnh bên, 1 2 2 3 1 , ,..., n A A A A A A là các cạnh đáy, các tam giác 1 2 2 3 1 , ,..., n SA A SA A SA A là các mặt bên… (P) A5 A6 A4 A3 A2 A1 S 3.2. Hình Tứ diện Cho bốn điểm , , , A B C D không đồng phẳng. Hình gồm bốn tam giác , , ABC ABD ACD và   BCD được gọi là tứ diện ABCD . Chú ý:
5. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 4 Sưu tầm và biên soạn HỆ THỐNG BÀI TẬP. II = = =I DẠNG 1: TÌM GIAO TUYẾN CỦA HAI MẶT PHẲNG. PHƯƠNG PHÁP. 1 = = =I Để xác định giao tuyến của hai mặt phẳng, ta tìm hai điểm chung của chúng. Đường thẳng đi qua hai điểm chung đó là giao tuyến. BÀI TẬP TỰ LUẬN. 2 = = =I Câu 1: Cho hình chóp . S ABCD , đáy ABCD là tứ giác có các cặp cạnh đối không song song, điểm M thuộc cạnh SA . Tìm giao tuyến của các cặp mặt phẳng: a)   SAC và  . SBD b)   SAC và  . MBD c)   MBC và  . SAD d)   SAB và  . SCD Lời giải. a) Gọi O AC BD           O AC SAC O BD SBD O SAC SBD              Lại có     S SAC SBD       SO SAC SBD    . b) O AC BD   Lưu ý: Điểm chung của hai mặt phẳng    và    thường được tìm như sau: Tìm hai đường thẳng , a b lần lượt thuộc    và    , đồng thời chúng cùng nằm trong mặt phẳng    nào đó; giao điểm M a b   là điểm chung của    và    a b γ β α A
6. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 5 Sưu tầm và biên soạn     O AC SAC O BD MBD               O SAC MBD    . Và         M SAC MBD OM SAC MBD      . c) Trong   ABCD gọi         F BC MBC F BC AD F MBC SAD F AD SAD                Và         M MBC SAD FM MBC SAD      d) Trong   ABCD gọi E AB CD   , ta có     SE SAB SCD   . Câu 2: Cho hình chóp . S ABCD có   AC BD M và .   AB CD N Tìm giao tuyến của mặt phẳng   SAC và mặt phẳng   SBD . Lời giải. Ta có     SAC SBD SM   . Câu 3: Cho tứ diện ABCD . G là trọng tâm tam giác BCD . Tìm giao tuyến của hai mặt phẳng   ACD và   GAB . Lời giải. A là điểm chung thứ nhất của   ACD và   GAB
7. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 6 Sưu tầm và biên soạn G là trọng tâm tam giác BCD , N là trung điểm CD nên  N BG nên N là điểm chung thứ hai của   ACD và   GAB . Vậy giao tuyến của hai mặt phẳng   ACD và   GAB là AN . Câu 4: Cho hình chóp . S ABCD . Gọi I là trung điểm của SD , J là điểm trên SC và không trùng trung điểm SC . Tìm giao tuyến của hai mặt phẳng   ABCD và   AIJ . Lời giải. A là điểm chung thứ nhất của   ABCD và   AIJ IJ và CD cắt nhau tại F , còn IJ không cắt BC , AD , AB nên F là điểm chung thứ hai của   ABCD và   AIJ . Vậy giao tuyến của   ABCD và   AIJ là AF . Câu 5: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M , N lần lượt là trung điểm AD và BC . Tìm giao tuyến của hai mặt phẳng   SMN và   SAC . Lời giải. S là điểm chung thứ nhất của   SMN và   SAC . O là giao điểm của AC và MN nên ,   O AC O MN do đó O là điểm chung thứ hai của   SMN và   SAC . Vậy giao tuyến của hai mặt phẳng   SMN và   SAC là SO . BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM. 3 = = =I Câu 6: Cho hình chóp . S ABCD có AC BD M   và . AB CD I  
8. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 7 Sưu tầm và biên soạn Giao tuyến của mặt phẳng   SAB và mặt phẳng   SCD là đường thẳng: A. SI B. . SA C. . MN D. . SM Lời giải. Ta có     SAB SCD SI   . Câu 7: Cho hình chóp . S ABCD có đáy là hình thang  . ABCD AB CD  I O A B D C S Khẳng định nào sau đây sai? A. Hình chóp . S ABCD có 4 mặt bên. B. Giao tuyến của hai mặt phẳng   SAC và   SBD là SO (O là giao điểm của AC và ). BD C. Giao tuyến của hai mặt phẳng   SAD và   SBC là SI (I là giao điểm của AD và ). BC D. Giao tuyến của hai mặt phẳng   SAB và   SAD là đường trung bình của . ABCD Lời giải.  Hình chóp . S ABCD có 4 mặt bên:         , , , . SAB SBC SCD SAD Do đó A đúng.  S là điểm chung thứ nhất của hai mặt phẳng   SAC và  . SBD         O AC SAC O SAC O O BD SBD O SBD               là điểm chung thứ hai của hai mặt phẳng   SAC và  . SBD     . SAC SBD SO     Do đó B đúng.
9. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 8 Sưu tầm và biên soạn  Tương tự, ta có     . SAD SBC SI   Do đó C đúng.      SAB SAD SA   mà SA không phải là đường trung bình của hình thang . ABCD Do đó D sai. Câu 8: Cho tứ diện . ABCD Gọi G là trọng tâm của tam giác . BCD Giao tuyến của mặt phẳng   ACD và   GAB là: A. ( AM M là trung điểm của ). AB B. ( AN N là trung điểm của ). CD C. ( AH H là hình chiếu của B trên ). CD D. ( AK K là hình chiếu củaC trên ). BD Lời giải. G N A C D B  A là điểm chung thứ nhất giữa hai mặt phẳng   ACD và  . GAB  Ta có         N BG ABG N ABG BG CD N N N CD ACD N ACD                   là điểm chung thứ hai giữa hai mặt phẳng   ACD và  . GAB Vậy     . ABG ACD AN   Câu 9: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi I , J lần lượt là trung điểm SA và SB . Khẳng định nào sau đây là sai? A. IJCD là hình thang. B.       SAB IBC IB . C.       SBD JCD JD . D.       IAC JBD AO , O là tâm hình bình hành ABCD . Lời giải.
10. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 9 Sưu tầm và biên soạn Ta có      IAC SAC và      JBD SBD . Mà       SAC SBD SO trong đó O là tâm hình bình hành ABCD . Câu 10: Cho điểm A không nằm trên mặt phẳng    chứa tam giác . BCD Lấy , E F là các điểm lần lượt nằm trên các cạnh , . AB AC Khi EF và BC cắt nhau tại , I thì I không phải là điểm chung của hai mặt phẳng nào sau đây? A.   BCD và  . DEF B.   BCD và  . ABC C.   BCD và  . AEF D.   BCD và  . ABD Lời giải. I B C D A E F Điểm I là giao điểm của EF và BC mà                   . EF DEF I BCD DEF EF ABC I BCD ABC EF AEF I BCD AEF                     Câu 11: Cho tứ diện . ABCD Gọi , M N lần lượt là trung điểm của , . AC CD Giao tuyến của hai mặt phẳng   MBD và   ABN là: A. đường thẳng . MN B. đường thẳng . AM C. đường thẳng ( BG G là trọng tâm tam giác ). ACD D. đường thẳng ( AH H là trực tâm tam giác ). ACD Lời giải.
11. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 10 Sưu tầm và biên soạn G N M B D C A  B là điểm chung thứ nhất giữa hai mặt phẳng   MBD và  . ABN  Vì , M N lần lượt là trung điểm của , AC CD nên suy ra , AN DM là hai trung tuyến của tam giác . ACD Gọi G AN DM           G AN ABN G ABN G G DM MBD G MBD                là điểm chung thứ hai giữa hai mặt phẳng   MBD và  . ABN Vậy     . ABN MBD BG   DẠNG 2: TÌM GIAO ĐIỂM CỦA ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG PHƯƠNG PHÁP. 1 = = =I Để tìm giao điểm của đường thẳng d và mặt phẳng   P ta cần lưu ý một số trường hợp sau: Trường hợp 1. Nếu trong   P có sẵn một đường thẳng ' d cắt d tại M , khi đó       ' M d M d M d P M d P M P                    Trường hợp 2. Nếu trong   P chưa có sẵn ' d cắt d thì ta thực hiện theo các bước sau: Bước 1: Chọn một mặt phẳng   Q chứa d Bước 2: Tìm giao tuyến     P Q    Bước 3: Trong   Q gọi M d    thì M chính là giao điểm của   d P  . Q d' P d M
12. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 11 Sưu tầm và biên soạn BÀI TẬP TỰ LUẬN. 2 = = =I Câu 12: Cho bốn điểm , , , A B C D không đồng phẳng. Gọi , M N lần lượt là trung điểm của AC và . BC Trên đoạn BD lấy điểm P sao cho 2 . BP PD  Tìm giao điểm của đường thẳng CD và mặt phẳng   MNP . Lời giải. E N M B A C D P Cách 1. Xét mặt phẳng BCD chứa . CD Do NP không song song CD nên NP cắt CD tại . E Điểm  . E NP E MNP    Vậy   CD MNP  tại . E Cách 2. Ta có   N BC NP BCD P BD        suy ra , NP CD đồng phẳng. Gọi E là giao điểm của NP và CD mà   NP MNP  suy ra   . CD MNP E   Vậy giao điểm của CD và   mp MNP là giao điểm E của NP và . CD Câu 13: Cho tứ giác ABCD có AC và BD giao nhau tại O và một điểm S không thuộc mặt phẳng   ABCD . Trên đoạn SC lấy một điểm M không trùng với S và C . Tìm giao điểm của đường thẳng SD với mặt phẳng   ABM . Lời giải.
13. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 12 Sưu tầm và biên soạn S A B C D M N K O ● Chọn mặt phẳng phụ   SBD chứa SD . ● Tìm giao tuyến của hai mặt phẳng   SBD và   ABM . Ta có B là điểm chung thứ nhất của   SBD và   ABM . Trong mặt phẳng   ABCD , gọi O AC BD   . Trong mặt phẳng   SAC , gọi K AM SO   . Khi đó     SBD ABM BK   . Trong   SBD lấy N BK SD   thì   N SD ABM   . Câu 14: Cho hình chóp tứ giác . S ABCD với đáy ABCD có các cạnh đối diện không song song với nhau và M là một điểm trên cạnh SA . a) Tìm giao điểm của đường thẳng SB với mặt phẳng   MCD . b) Tìm giao điểm của đường thẳng MC và mặt phẳng   SBD . Lời giải. a) Trong mặt phẳng   ABCD , gọi E AB CD   . Trong   SAB gọi. Ta có     N EM MCD N MCD     và N SB  nên   N SB MCD   . b) Trong   ABCD gọi I AC BD   . Trong   SAC gọi K MC SI   . D A C N K I E S M B
14. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 13 Sưu tầm và biên soạn Câu 15: Cho hình chóp tứ giác . S ABCD , M là một điểm trên cạnh SC , N là trên cạnh BC . Tìm giao điểm của đường thẳngSD với mặt phẳng  AMN . Lời giải. Câu 16: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M , P lần lượt là trung điểm của các cạnh SA và SC . Điểm N thuộc cạnh SB sao cho 2 3 SN SB  . Gọi Q là giao điểm của cạnh SD và mặt phẳng   MNP . Tính tỷ số SQ SD . Lời giải Gọi O là giao điểm của AC và BD , I là giao điểm của MP và SO thì Q là giao điểm của NI với SD . I là trung điểm của SO . Đặt SD x SQ  . Do 2SO SB SD        nên 3 4 2 SI SN xSQ         3 5 4 2 2 x     . Vậy 2 5 SQ SD  . Ta có   K SI SBD   và K MC  nên   K MC SBD   . Trong mặt phẳng   ABCD gọi , O AC BD J AN BD     . Trong   SAC gọi I SO AM   và K IJ SD   . Ta có     , I AM AMN J AN AMN       IJ AMN   . Do đó     K IJ AMN K AMN     . Vậy   K SD AMN   J I O S A B D C M N K
15. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 14 Sưu tầm và biên soạn BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM. 3 = = =I Câu 17: Cho tứ diện . ABCD Gọi E và F lần lượt là trung điểm của AB và CD ; G là trọng tâm tam giác . BCD Giao điểm của đường thẳng EG và mặt phẳng   ACD là A. điểm . F B. giao điểm của đường thẳng EG và . AF C. giao điểm của đường thẳng EG và . AC D. giao điểm của đường thẳng EG và . CD Lời giải. M G E F D C A B Vì G là trọng tâm tam giác , BCD F là trung điểm của CD  . G ABF   Ta có E là trung điểm của AB  . E ABF   Gọi M là giao điểm của EG và AF mà   AF ACD  suy ra  . M ACD  Vậy giao điểm của EG và   mp ACD là giao điểm . M EG AF   Câu 18: Cho hình chóp tứ giác . S ABCD với đáy ABCD có các cạnh đối diện không song song với nhau và M là một điểm trên cạnh SA . Tìm giao điểm của đường thẳng SB với mặt phẳng   MCD . A. Điểm H, trong đó   E AB CD ,   H SA EM B. Điểm N, trong đó   E AB CD ,   N SB EM C. Điểm F, trong đó   E AB CD ,   F SC EM D. Điểm T, trong đó   E AB CD ,   T SD EM Lời giải.
16. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 15 Sưu tầm và biên soạn Câu 19: Cho hình chóp tứ giác . S ABCD với đáy ABCD có các cạnh đối diện không song song với nhau và M là một điểm trên cạnh SA . Tìm giao điểm của đường thẳng MC và mặt phẳng   SBD . A. Điểm H, trong đó   I AC BD ,   H MA SI B. Điểm F, trong đó   I AC BD ,   F MD SI C. Điểm K, trong đó   I AC BD ,   K MC SI D. Điểm V, trong đó   I AC BD ,   V MB SI Lời giải. Câu 20: Cho hình chóp . . S ABC Gọi , M N lần lượt là trung điểm của SA và BC . P là điểm nằm trên cạnh AB sao cho 1 . 3 AP AB  Gọi Q là giao điểm của SC với mặt phẳng  . MNP Tính . SQ SC A. 1 3 B. 1 6 . C. 1 2 . D. 2 3 Lời giải Trong mặt phẳng   ABCD , gọi   E AB CD . Trong   SAB gọi. Ta có         N EM MCD N MCD và  N SB nên     N SB MCD . Trong   ABCD gọi   I AC BD . Trong   SAC gọi   K MC SI . Ta có     K SI SBD và  K MC nên     K MC SBD . D A C N K I E S M B D A C N K I E S M B
17. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 16 Sưu tầm và biên soạn Trong mặt phẳng   ABC . Gọi E AC PN   . Khi đó . Q SC EM   Áp dụng định lí Menelaus vào tam giác ABC ta có . . 1 A AP BN CE PB NC E  2. A CE E   Áp dụng định lí Menelaus vào tam giác SAC ta có . . 1 A AM BQ CE MS QC E  1 A 2 CE E   1 . 3 SQ SC   Câu 21: Cho hình chóp . S ABCD có đáy là hình thang ABCD với // AD BC và 2 AD BC  . Gọi M là điểm trên cạnh SD thỏa mãn 1 3 SM SD  . Mặt phẳng   ABM cắt cạnh bên SC tại điểm N . Tính tỉ số SN SC . A. 2 3 SN SC  . B. 3 5 SN SC  . C. 4 7 SN SC  . D. 1 2 SN SC  . Lời giải
18. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 17 Sưu tầm và biên soạn Gọi F là giao điểm của AB và CD . Nối F với M , FM cắt SC tại điểm N . Khi đó N là giao điểm của   ABM và SC . Theo giả thiết, ta chứng minh được C là trung điểm DF . Trong mặt phẳng   SCD kẻ CE song song NM ( E thuộc SD ). Do C là trung điểm DF nên suy ra E là trung điểm MD . Khi đó, ta có SM ME ED   và M là trung điểm SE . Do // MN CE và M là trung điểm SE nên MN là đường trung bình của tam giác SCE . Từ đó suy ra N là trung điểm SC và 1 2 SN SC  . Câu 22: Cho hình chóp . S ABCD có đáy là hình bình hành tâm O . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của SB , SD và OC . Gọi giao điểm của   MNP với SA là K . Tỉ số KS KA là: A. 2 5 . B. 1 3 . C. 1 4 . D. 1 2 . Lời giải I K J P N M O B S A D C Gọi J SO MN   , K SA PJ   thì   K SA MNP   . Vì M , N lần lượt là trung điểm của SB , SD nên J là trung điểm của SO . Áp dụng định lí Menelaus vào tam giác SAO với cát tuyến là KP , ta có: . . 1 SK AP OJ KA PO JS   .3.1 1 SK KA   1 3 KS KA  . Vậy 1 3 KS KA  . Câu 23: Cho hình chóp . S ABCD đáy ABCD là hình bình hành. M , N là lượt là trung điểm của AB và SC . I là giao điểm của AN và   SBD . J là giao điểm của MN với   SBD . Khi đó tỉ số IB IJ là: A. 4 . B. 3 . C. 7 2 . D. 11 3 . Lời giải
19. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 18 Sưu tầm và biên soạn Gọi O là trung điểm của AC nên O AC BD   . Trong mặt phẳng   SAC : AN SO I   nên I là giao điểm của AN và   SBD . Trong   ABN ta có MN BI J   nên J là giao điểm của MN với   SBD . Gọi K là trung điểm của SD . Suy ra // // NK DC AB và BI SD K   hay B , I , J , K thẳng hàng. Khi đó // NK BM và = NK MA BM  và tứ giác AKMN là hình bình hành. Xét hai tam giác đồng dạng KJN  và BJM  có 1 NK MJ BJ BM NJ JK    suy ra J là trung điểm của MN và J là trung điểm của BK hay BJ JK  . Trong tam giác SAC  có I là trọng tâm của tam giác nên 1 2 NI IA  . Do // AK MN nên 1 2 IJ NI IK IA    1 3 IJ IJ JK BJ    1 4 IJ BI  hay 4 IB IJ  . DẠNG 3: BÀI TOÁN THIẾT DIỆN PHƯƠNG PHÁP. 1 = = =I Để xác định thiết diện của hình chóp 1 2 . ... n S A A A cắt bởi mặt phẳng    , ta tìm giao điểm của mặt phẳng    với các đường thẳng chứa các cạnh của hình chóp. Thiết diện là đa giác có đỉnh là các giao điểm của    với hình chóp BÀI TẬP TỰ LUẬN. 2 = = =I Câu 24: Cho hình chóp tứ giác . S ABCD , có đáy là hình thang với AD là đáy lớn và P là một điểm trên cạnh SD . a) Xác định thiết diện của hình chóp cắt bởi mặt phẳng ( ). PAB b) Gọi , M N lần lượt là trung điểm của các cạnh , AB BC . Xác định thiết diện của hình chóp cắt bởi  . MNP Lời giải.
20. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 19 Sưu tầm và biên soạn Câu 25: Cho tứ diện ABCD có M , N lần lượt là trung điểm của AB , CD và P là một điểm thuộc cạnh BC ( P không là trung điểm của BC ). Tìm thiết diện của tứ diện bị cắt bởi mặt phẳng   MNP . Lời giải R Q N M B D C A P Gọi Q NP BD   . Gọi R QM AD   . Suy ra:   Q MNP  và   R MNP  . Vậy thiết diện của tứ diện bị cắt bởi mặt phẳng   MNP là tứ giác MRNP . Câu 26: Cho hình chóp . S ABCD , G là điểm nằm trong tam giác SCD . E , F lần lượt là trung điểm của AB và AD . Tìm thiết diện của hình chóp khi cắt bởi mặt phẳng   EFG . a) Trong mặt phẳng   ABCD , gọi E AB CD   . Trong mặt phẳng   SCD gọi Q SC EP   . Ta có E AB  nên     EP ABP Q ABP    , do đó   Q SC ABP   . Thiết diện là tứ giác ABQP . b)Trong mặt phẳng   ABCD gọi , F G lần lượt là các giao điểm của MN với AD và CD Trong mặt phẳng   SAD gọi H SA FP   Trong mặt phẳng   SCD gọi K SC PG   . Ta có   F MN F MNP    ,     FP MNP H MNP     Vậy     H SA H SA MNP H MNP           Tương tự   K SC MNP   . Thiết diện là ngũ giác MNKPH . Q E S A D B C P K H F G N M S B C D A P
21. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 20 Sưu tầm và biên soạn Lời giải. Trong mặt phẳng  : ; ABCD EF BC I   EF CD J   Trong mặt phẳng  : ; SCD GJ SC K   GJ SD M   Trong mặt phẳng  : SBC KI SB H   Ta có:     GEF ABCD EF   ,     GEF SAD FM   ,     GEF SCD MK       GEF SBC KH   ,     GEF SAB HE   Vậy thiết diện của hình chóp . S ABCD cắt bởi mặt phẳng   EFG là ngũ giác EFMKH . Câu 27: Cho hình chóp tứ giác đều . S ABCD có cạnh đáy bằng   0 . a a  Các điểm , , M N P lần lượt là trung điểm của , , . SA SB SC Mặt phẳng   MNP cắt hình chóp theo một thiết diện có diện tích bằng bao nhiêu? Lời giải. Q P N M A B D C S
22. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 21 Sưu tầm và biên soạn Gọi Q là trung điểm của . SD Tam giác SAD có , M Q lần lượt là trung điểm của , SA SD suy ra MQ // . AD Tam giác SBC có , N P lần lượt là trung điểm của , SB SC suy ra NP // . BC Mặt khác AD // BC suy ra MQ // NP và MQ NP MNPQ   là hình vuông. Khi đó , , , M N P Q đồng phẳng   MNP  cắt SD tại Q và MNPQ là thiết diện của hình chóp . S ABCD với  . mp MNP Vậy diện tích hình vuông MNPQ là 2 . 4 4 ABCD MNPQ S a S   BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM. 3 = = =I Câu 28: Cho tứ diện . ABCD Gọi , M N lần lượt là trung điểm các cạnh AB và , AC E là điểm trên cạnh CD với 3 . ED EC  Thiết diện tạo bởi mặt phẳng   MNE và tứ diện ABCD là: A. Tam giác . MNE B. Tứ giác MNEF với F là điểm bất kì trên cạnh . BD C. Hình bình hành MNEF với F là điểm trên cạnh BD mà EF // . BC D. Hình thang MNEF với F là điểm trên cạnh BD mà EF // . BC Lời giải. F N M A C D B E Tam giác ABC có , M N lần lượt là trung điểm của , . AB AC Suy ra MN là đường trung bình của tam giác ABC MN  // . BC Từ E kẻ đường thẳng d song song với BC và cắt BD tại F EF  // . BC Do đó MN // EF suy ra bốn điểm , , , M N E F đồng phẳng và MNEF là hình thang. Vậy hình thang MNEF là thiết diện cần tìm.
23. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 22 Sưu tầm và biên soạn Câu 29: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình bình hành, E là trung điểm của SA , F , G lần lượt là các điểm thuộc cạnh BC ,   , CD CF FB GC GD   . Thiết diện của hình chóp cắt bởi mặt phẳng   EFG là: A. Tam giác. B. Tứ giác. C. Ngũ giác. D. Lục giác. Lời giải Trong   ABCD , gọi ; I FG AB K FG AD     Trong   SAB , gọi H IE SB   . Trong   SAD , gọi J EK SD   .     EFG ABCD FG   ,    EFG SCD JG   ,    EFG SAD JE   ,     EFG SAB HE   ,     EFG SBC HF   . Do đó thiết diện là ngũ giác EJGFH . J D H I K E B C A S F G Câu 30: Cho hình chóp tứ giác . S ABCD , có đáy là hình thang với AD là đáy lớn và P là một điểm trên cạnh SD . Thiết diện của hình chóp cắt bởi mặt phẳng ( ) PAB là hình gì? A. Tam giác B. Tứ giác C. Hình thang D. Hình bình hành Lời giải
24. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 23 Sưu tầm và biên soạn Câu 31: Cho hình chóp tứ giác . S ABCD , có đáy là hình thang với AD là đáy lớn và P là một điểm trên cạnh SD . Gọi , M N lần lượt là trung điểm của các cạnh , AB BC . Thiết diện của hình chóp cắt bởi   MNP là hình gì? A. Ngũ giác B. Tứ giác C. Hình thang D. Hình bình hành Lời giải Câu 32: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi I là trung điểm SA . Thiết diện của hình chóp . S ABCD cắt bởi mặt phẳng   IBC là: A. Tam giác . IBC B. Hình thang IJCB ( J là trung điểm SD ). C. Hình thang IGBC (G là trung điểm SB ). D. Tứ giác IBCD . Lời giải Trong mặt phẳng   ABCD , gọi   E AB CD . Trong mặt phẳng   SCD gọi   Q SC EP . Ta có  E AB nên        EP ABP Q ABP , do đó     Q SC ABP . Thiết diện là tứ giác ABQP . Trong mặt phẳng   ABCD gọi , F G lần lượt là các giao điểm của MN với AD và CD Trong mặt phẳng   SAD gọi   H SA FP Trong mặt phẳng   SCD gọi   K SC PG . Ta có      F MN F MNP ,         FP MNP H MNP Vậy               H SA H SA MNP H MNP Tương tự     K SC MNP . Thiết diện là ngũ giác MNKPH . K H F G N M S B C D A P Q E S A D B C P
25. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 24 Sưu tầm và biên soạn Gọi O là giao điểm của AC và BD , G là giao điểm của CI và SO . Khi đó G là trọng tâm tam giác SAC . Suy ra G là trọng tâm tam giác SBD . Gọi   J BG SD . Khi đó J là trung điểm SD . Do đó thiết điện của hình chóp cắt bởi   IBC là hình thang IJCB ( J là trung điểm SD ). Câu 33: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là một hình bình hành tâm O . Gọi , , M N P là ba điểm trên các cạnh , , AD CD SO . Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng ( ) MNP là hình gì? A. Ngũ giác B. Tứ giác C. Hình thang D. Hình bình hành Lời giải Câu 34: Cho tứ diện đều ABCD có cạnh bằng . a Gọi G là trọng tâm tam giác . ABC Mặt phẳng   GCD cắt tứ diện theo một thiết diện có diện tích là: A. 2 3 . 2 a B. 2 2 . 4 a C. 2 2 . 6 a D. 2 3 . 4 a Lời giải. Trong mặt phẳng ( ) ABCD gọi , , E K F lần lượt là giao điểm của MN với , , DA DB DC . Trong mặt phẳng   SDB gọi   H KP SB Trong mặt phẳng   SAB gọi   T EH SA Trong mặt phẳng   SBC gọi   R FH SC . Ta có          E MN EH MNP H KP ,                T SA T SA MNP T EH MNP . Lí luận tương tự ta có     R SC MNP . Thiết diện là ngũ giác MNRHT . R T H F E K O C A B D S M N P
26. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 25 Sưu tầm và biên soạn H G M N A B C D Gọi , M N lần lượt là trung điểm của , AB BC suy ra . AN MC G   Dễ thấy mặt phẳng   GCD cắt đường thắng AB tại điểm . M Suy ra tam giác MCD là thiết diện của mặt phẳng   GCD và tứ diện . ABCD Tam giác ABD đều, có M là trung điểm AB suy ra 3 . 2 a MD  Tam giác ABC đều, có M là trung điểm AB suy ra 3 . 2 a MC  Gọi H là trung điểm của 1 . . 2 MCD CD MH CD S MH CD      Với 2 2 2 2 2 . 4 2 CD a MH MC HC MC      Vậy 2 1 2 2 . . . 2 2 4 MCD a a S a    Câu 35: Cho tứ diện đều ABCD có độ dài các cạnh bằng 2a . Gọi M , N lần lượt là trung điểm các cạnh AC , BC ; P là trọng tâm tam giác BCD . Mặt phẳng   MNP cắt tứ diện theo một thiết diện có diện tích là: A. 2 11 . 2 a B. 2 2 . 4 a C. 2 11 . 4 a D. 2 3 . 4 a Lời giải.
27. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 26 Sưu tầm và biên soạn A B C D P N M D M N H Trong tam giác BCD có: P là trọng tâm, N là trung điểm BC . Suy ra N , P , D thẳng hàng. Vậy thiết diện là tam giác MND . Xét tam giác MND , ta có 2 AB MN a   ; 3 3 2 AD DM DN a    . Do đó tam giác MND cân tại D . Gọi H là trung điểm MN suy ra DH MN  . Diện tích tam giác 2 2 2 1 1 11 . . 2 2 4 MND a S MN DH MN DM MH      . DẠNG 4: CHỨNG MINH BA ĐIỂM THẲNG HÀNG – BA ĐƯỜNG THẲNG ĐỒNG QUY PHƯƠNG PHÁP. 1 = = =I - Để chứng minh ba điểm thẳng hàng ta chứng minh chúng là điểm chung của hai mặt phẳng phân biệt, khi đó chúng nằm trên đường thẳng giao tuyên của hai mặt phẳng nên thẳng hàng. - Để chứng minh ba đường thẳng đồng qui ta chứng minh giao điểm của hai đường thẳng thuộc đường đường thẳng còn lại. BÀI TẬP TỰ LUẬN. 2 = = =I Câu 36: Cho tứ diện SABC . Trên , SA SB và SC lấy các điểm , D E và F sao cho DE cắt AB tại I , EF cắt BC tại J , FD cắt CA tại K . Chứng minh rằng ba điểm , , I J K thẳng hàng. Lời giải.
28. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 27 Sưu tầm và biên soạn Câu 37: Cho hình chóp tứ giác . S ABCD , gọi O là giao điểm của hai đường chéo AC và BD . Một mặt phẳng    cắt các cạnh bên , , , SA SB SC SD tưng ứng tại các điểm , , , M N P Q . Chứng minh rằng:Các đường thẳng , , MP NQ SO đồng qui. Lời giải. Câu 38: Cho tứ diện . ABCD Gọi , M N lần lượt là trung điểm của AB và . CD Mặt phẳng    qua MN cắt , AD BC lần lượt tại P và . Q Biết MP cắt NQ tại . I Chứng minh ba điểm , , I B D thẳng hàng. Lời giải. Ta có     , ; I DE AB DE DEF I DEF            1 AB ABC I ABC    .Tương tự J EF BC         2 J EF DEF J BC ABC           K DF AC         3 K DF DEF K AC ABC           Từ, và ta có , , I J K là điểm chung của hai mặt phẳng   ABC và   DEF nên chúng thẳng hàng. Trong mặt phẳng   MNPQ gọi I MP NQ   . Ta sẽ chứng minh I SO  . Dễ thấy     SO SAC SBD   .     I MP SAC I NQ SBD              I SAC I SO I SBD           Vậy , , MP NQ SO đồng qui tại I . K I J S A B C D E F I O A D B C S M N P Q
29. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 28 Sưu tầm và biên soạn Q I N M B D C A P Ta có     ABD BCD BD   . Lại có     I MP ABD I I NQ BCD           thuộc giao tuyến của   ABD và   BCD , , I BD I B D    thẳng hàng. Câu 39: Cho hình chóp tứ giác . S ABCD , gọi O là giao điểm của hai đường chéo AC và BD . Một mặt phẳng    cắt các cạnh bên , , , SA SB SC SD tưng ứng tại các điểm , , , M N P Q . Chứng minh rằng các đường thẳng , , MP NQ SO đồng qui. Lời giải. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM. 3 = = =I Trong mặt phẳng   MNPQ gọi   I MP NQ . Ta sẽ chứng minh  I SO . Dễ thấy       SO SAC SBD .              I MP SAC I NQ SBD               I SAC I SO I SBD Vậy , , MP NQ SO đồng qui tại I . I O A D B C S M N P Q
30. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 29 Sưu tầm và biên soạn Câu 40: Cho tứ diện ABCD . G là trọng tâm tam giác BCD , M là trung điểm CD , I là điểm trên đoạn thẳng AG , BI cắt mặt phẳng   ACD tại J . Khẳng định nào sau đây sai? A.       AM ACD ABG . B. A , J , M thẳng hàng. C. J là trung điểm AM . D.       DJ ACD BDJ . Lời giải. Ta có       A ACD ABG ,             M BG M ACD ABG M CD nên       AM ACD ABG . Nên       AM ACD ABG vậy A đúng. A , J , M cùng thuộc hai mặt phẳng phân biệt     , ACD ABG nên A , J , M thẳng hàng, vậy B đúng. Vì I là điểm tùy ý trên AG nên J không phải lúc nào cũng là trung điểm của AM . Câu 41: Cho hình chóp . S ABCD có đáy là hình thang ABCD / / AD BC . Gọi I là giao điểm của AB và DC , M là trung điểm SC . DM cắt mặt phẳng   SAB tại J . Khẳng định nào sau đây sai? A. S , I , J thẳng hàng. B.    DM mp SCI . C.    JM mp SAB . D.       SI SAB SCD . Lời giải. S , I , J thẳng hàng vì ba điểm cùng thuộc hai mp   SAB và   SCD nên A đúng.      M SC M SCI nên    DM mp SCI vậy B đúng.    M SAB nên    JM mp SAB vậy C sai. Hiển nhiên D đúng theo giải thích A. Câu 42: Cho hình tứ diện ABCD có M , N lần lượt là trung điểm của AB , BD . Các điểm G , H lần lượt trên cạnh AC , CD sao cho NH cắt MG tại I . Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng? A. A , C , I thẳng hàng B. B , C , I thẳng hàng. C. N , G , H thẳng hàng. D. B , G , H thẳng hàng. Lời giải
31. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 30 Sưu tầm và biên soạn Do NH cắt MG tại I nên bốn điểm , , , M N H G cùng thuộc mặt phẳng    . Xét ba mặt phẳng   ABC ,   BCD ,    phân biệt, đồng thời             ABC MG BCD NH ABC BCD BC              mà MG NH I   Suy ra MG , NH , BC đồng quy tại I nên B , C , I thẳng hàng. Câu 43: Cho tứ diện SABC . Trên , SA SB và SC lấy các điểm , D E và F sao cho DE cắt AB tại I , EF cắt BC tại J , FD cắt CA tại K .Khẳng định nào sau đây đúng? A. Ba điểm B, , J K thẳng hàng B. Ba điểm , , I J K thẳng hàng C. Ba điểm , , I J K không thẳng hàng D. Ba điểm , ,C I J thẳng hàng Lời giải Câu 44: Cho tứ diện ABCD . Gọi , , E F G là các điểm lần lượt thuộc các cạnh , , AB AC BD sao cho EF cắt BC tại I , EG cắt AD tại H . Ba đường thẳng nào sau đây đồng quy? A. , , . CD EF EG B. , , . CD IG HF C. , , AB IG HF . D. , , . AC IG BD Lời giải. Ta có     , ;      I DE AB DE DEF I DEF       1    AB ABC I ABC .Tương tự   J EF BC       2           J EF DEF J BC ABC   K DF AC       3           K DF DEF K AC ABC Từ, và ta có , , I J K là điểm chung của hai mặt phẳng   ABC và   DEF nên chúng thẳng hàng. K I J S A B C D E F
32. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 31 Sưu tầm và biên soạn A B C D E F G I H O Phương pháp: Để chứng minh ba đường thẳng 1 2 3 , , d d d đồng quy ta chứng minh giao điểm của hai đường thẳng 1 d và 2 d là điểm chung của hai mặt phẳng    và    ; đồng thời 3 d là giao tuyến    và    . Gọi O HF IG   . Ta có ● O HF  mà   HF ACD  suy ra   O ACD  . ● O IG  mà   IG BCD  suy ra   O BCD  . Do đó     O ACD BCD   .   1 Mà     ACD BCD CD   .   2 Từ   1 và   2 , suy ra O CD  . Vậy ba đường thẳng , , CD IG HF đồng quy.
33. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 1 Sưu tầm và biên soạn C H Ư Ơ N G IV ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN BÀI 1: ĐIỂM, ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG TRONG KHÔNG GIAN HỆ THỐNG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM. III == =I DẠNG 1. LÝ THUYẾT Câu 1: Một mặt phẳng hoàn toàn được xác định nếu biết điều nào sau đây? A. Một đường thẳng và một điểm thuộc nó. B. Ba điểm mà nó đi qua. C. Ba điểm không thẳng hàng. D. Hai đường thẳng thuộc mặt phẳng. Lời giải Câu 2: Trong các tính chất sau, tính chất nào không đúng? A. Có hai đường thẳng phân biệt cùng đi qua hai điểm phân biệt cho trước. B. Tồn tại 4 điểm không cùng thuộc một mặt phẳng. C. Có một và chỉ một mặt phẳng đi qua ba điểm không thẳng hàng. D. Nếu một đường thẳng đi qua hai điểm thuộc một mặt phẳng thì mọi điểm của đường thẳng đều thuộc mặt phẳng đó. Lời giải Câu 3: Cho các khẳng định: : Hai mặt phẳng có một điểm chung thì chúng có một đường thẳng chung duy nhất. : Hai mặt phẳng phân biệt có một điểm chung thì chúng có một đường thẳng chung duy nhất. : Hai mặt phẳng có một điểm chung thì chúng còn có vô số điểm chung khác nữa. : Nếu ba điểm phân biệt cùng thuộc hai mặt phẳng thì chúng thẳng hàng. Số khẳng định sai trong các khẳng định trên là A. 1. B. 2 . C. 3 . D. 4 . Lời giải sai khi hai mặt phẳng trùng nhau. sai khi hai mặt phẳng trùng nhau. Câu 4: Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng? A. Hai đường thẳng phân biệt không song song thì cheo nhau. B. Hai đường thẳng không có điểm chung thì chéo nhau. C. Hai đường thẳng chéo nhau thì không có điểm chung. D. Hai đường thẳng lần lượt nằm trên hai mặt phẳng phân biệt thì chéo nhau. Lời giải
34. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 2 Sưu tầm và biên soạn Đáp án C đúng, vì hai đường thẳng chéo nhau là hai đường thẳng không cùng nằm trong mặt phẳng nên chúng không có điểm chung. Câu 5: Cho hai đường thẳng a và b chéo nhau. Có bao nhiêu mặt phẳng chứa a và song song với b A. 0. . B. Vô số. C. 2.. D. 1. Lời giải +) Trong không gian hai đường thẳng a và b chéo nhau, có một và chỉ một mặt phẳng đi qua a và song song với b . Câu 6: Trong các hình vẽ sau hình nào có thể là hình biểu diễn của một hình tứ diện? A. ( ),( ) I II . B. ( ),( ),( ),( ) I II III IV . C. ( ) I . D. ( ),( ),( ) I II III . Lời giải Hình ( ) III không phải là hình biểu diễn của một hình tứ diện ⇒ Chọn A Câu 7: Một hình chóp có đáy là ngũ giác có số cạnh là A. 9 cạnh. B. 10 cạnh. C. 6 cạnh. D. 5 cạnh. Lời giải Hình chóp có số cạnh bên bằng số cạnh đáy nên số cạnh của hình chóp là: 5 5 10.   Câu 8: Một hình chóp có đáy là ngũ giác có số mặt và số cạnh là A. 5 mặt, 5 cạnh. B. 6 mặt, 5 cạnh. C. 6 mặt, 10 cạnh. D. 5 mặt, 10 cạnh. Lời giải Hình chóp có đáy là ngũ giác có: • 6 mặt gồm 5 mặt bên và 1 mặt đáy. • 10 cạnh gồm 5 cạnh bên và 5 cạnh đáy. Câu 9: Hình chóp có 16 cạnh thì có bao nhiêu mặt? A. 10 . B. 8 . C. 7 . D. 9 . Lời giải Hình chóp 1 2 . ... n S A A A ,   3 n  có n cạnh bên và n cạnh đáy nên có 2n cạnh. Ta có: 2 16 8 n n    . Vậy khi đó hình chóp có 8 mặt bên và 1 mặt đáy nên nó có 9 mặt.
35. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 3 Sưu tầm và biên soạn Câu 10: Cho hình chóp . S ABC . Gọi , , , M N K E lần lượt là trung điểm của , , , SA SB SC BC . Bốn điểm nào sau đây đồng phẳng? A. , , , M K A C . B. , , , M N A C . C. , , , M N K C . D. , , , M N K E . Lời giải E N M K S A C B Ta thấy , M K cùng thuộc mặt phẳng   SAC nên bốn điểm ; ; ; M K A C đồng phẳng. Câu 11: Trong không gian cho bốn điểm không đồng phẳng, có thể xác định nhiều nhất bao nhiêu mặt phẳng phân biệt từ các điểm đó? A. 3 . B. 4 . C. 2 . D. 6 . Lời giải Trong không gian, bốn điểm không đồng phẳng tạo thành một hình tứ diện. Vì vậy xác định nhiều nhất bốn mặt phẳng phân biệt. DẠNG 2. XÁC ĐỊNH GIAO TUYẾN CỦA 2 MẶT PHẲNG Câu 12: Cho hình chóp . S ABCD với ABCD là hình bình hành. Khi đó giao tuyến của hai mặt phẳng   SAC và   SAD là A. Đường thẳng SC . B. Đường thẳng SB . C. Đường thẳng SD . D. Đường thẳng SA . Lời giải Ta thấy     SAC SAD SA   . Câu 13: Cho hình chóp . S ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi M , N lần lượt là trung điểm của AD và BC . Giao tuyến của   SMN và   SAC là A. SK ( K là trung điểm của AB ). B. SO (O là tâm của hình bình hành ABCD ). C. SF ( F là trung điểm của CD ). D. SD . Lời giải
36. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 4 Sưu tầm và biên soạn Gọi O là tâm hbh ABCD O AC MN        SO SMN SAC    . Câu 14: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình thang với đáy lớn AD , 2 AD BC  . Gọi O là giao điểm của AC và . BD Tìm giao tuyến của hai mặt phẳng   SAC và   SBD . A. SA . B. AC . C. SO . D. SD . Lời giải O A B C D S Có     S SAC SBD   .         , , O AC AC SAC O SAC SBD O BD BD SAC             . Nên     SO SAC SBD   . Câu 15: Cho hình chóp tứ giác . . S ABCD Giao tuyến của hai mặt phẳng   SAB và   SBC là A. SA . B. SB . C. SC . D. AC . Lời giải
37. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 5 Sưu tầm và biên soạn Ta có:         S SAB SBC SB B SAB SBC           là giao tuyến của hai mặt phẳng   SAB và   SBC . Câu 16: Cho hình chóp . S ABCD có đáy là hình thang ( // ) ABCD AD BC . Gọi M là trung điểm của CD . Giao tuyến của hai mặt phẳng   MSB và   SAC là: A. SP với P là giao điểm của AB và CD . B. SI với I là giao điểm của AC và BM . C. SO với O là giao điểm của AC và BD . D. SJ với J là giao điểm của AM và BD . Lời giải Giao tuyến của hai mặt phẳng   MSB và   SAC là SI với I là giao điểm của AC và BM . Câu 17: Cho hình chóp . S ABCD , biết AC cắt BD tại M , AB cắt CD tại O . Tìm giao tuyến của hai mặt phẳng   SAB và   SCD . A. SO . B. SM . C. SA . D. SC . Lời giải Ta có:         O AB CD AB SAB O SAB SCD CD SAC             .
38. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 6 Sưu tầm và biên soạn Lại có:    ; S SAB SCD S O    . Khi đó     SAB SCD SO   . Câu 18: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi I và J lần lượt là trung điểm của SA và SB . Khẳng định nào sau đây sai? A.     SAB IBC IB   . B. IJCD là hình thang. C.     SBD JCD JD   . D.     IAC JBD AO   (O là tâm ABCD ). Lời giải Ta có:         IAC JBD SAC SBD SO     . Câu 19: Cho hình chóp . S ABCD có AC BD M   , AB CD N   . Giao tuyến của hai mặt phẳng   SAB và   SCD là: A. SM . B. SA . C. MN . D. SN . Lời giải S là điểm chung thứ nhất của hai mặt phẳng   SAB và   SCD . Vì AB CD N   nên     N AB SAB N CD SCD          . Do đó N là điểm chung thứ hai của hai mặt phẳng trên. Vậy SN là giao tuyến của hai mặt phẳng   SAB và   SCD .
39. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 7 Sưu tầm và biên soạn Câu 20: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình bình hành tâm O , M là trung điểm SC . Khẳng định nào sau đây sai? A. Giao tuyến của   SAC và   ABCD là AC . B. SA và BD chéo nhau. C. AM cắt   SBD . D. Giao tuyến của   SAB và   SCD là SO . Lời giải Chọn D M O A B D C S Ta có hai mặt phẳng   SAB và   SCD có điểm S chung và lần lượt đi qua hai đường thẳng song song là AB và CD nên giao tuyến của hai mặt phẳng này là đường thẳng đi qua S và song song với AB và CD . Do đó đáp án D sai. Câu 21: Cho tứ diện ABCD , M là trung điểm của AB , N là điểm trên AC mà 1 4 AN AC  , P là điểm trên đoạn AD mà 2 3 AP AD  . Gọi E là giao điểm của MP và BD , F là giao điểm của MN và BC . Khi đó giao tuyến của   BCD và   CMP là A. CP . B. NE . C. MF . D. CE . Lời giải Chọn D Ta có     C BCD CMP     1 .
40. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 8 Sưu tầm và biên soạn Lại có     E BD E BCD BD MP E E MP E CMP                 2 . Từ   1 và   2     BCD CMP CE    . Câu 22: Cho bốn điểm , , , A B C D không đồng phẳng. Gọi , I K lần lượt là trung điểm hai đoạn thẳng AD và BC . IK là giao tuyến của cặp mặt phẳng nào sau đây ? A.   IBC và   KBD . B.   IBC và   KCD . C.   IBC và   KAD . D.   ABI và   KAD . Lời giải Chọn C     I AD KAD I IBC         I  là điểm chung thứ nhất của hai mặt phẳng   IBC và   KAD .     K BC IBC K KAD         K  là điểm chung thứ hai của hai mặt phẳng   IBC và   KAD . Vậy     IBC KAD IK   . Câu 23: Cho tứ diện ABCD . Gọi M , N lần lượt là trung điểm AD và AC . Gọi G là trọng tâm tam giác BCD . Giao tuyến của hai mặt phẳng   GMN và   BCD là đường thẳng: A. qua M và song song với AB . B. Qua N và song song với BD . C. qua G và song song với CD . D. quaG và song song với BC . Lời giải G N M A B C D
41. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 9 Sưu tầm và biên soạn Ta có MN là đường trung bình tam giác ACD nên // MN CD . Ta có     G GMN BCD   , hai mặt phẳng   ACD và   BCD lần lượt chứa DC và MN nên giao tuyến của hai mặt phẳng   GMN và   BCD là đường thẳng đi qua G và song song với CD . DẠNG 3. TÌM GIAO ĐIỂM Câu 24: Cho hình chóp . S ABCD có I là trung điểm của SC , giao điểm của AI và   SBD là A. Điểm K . B. Điểm M . C. Điểm N . D. Điểm I . Lời giải Câu 25: Cho hình chóp . S ABCD có đáy là hình bình hành. , M N lần lượt thuộc đoạn , . AB SC Khẳng định nào sau đây đúng? A. Giao điểm của MN và   SBD là giao điểm của MN và . SB B. Đường thẳng MN không cắt mặt phẳng   SBD . C. Giao điểm của MN và   SBD là giao điểm của MN và SI , trong đó I là giao điểm của CM và BD . D. Giao điểm của MN và   SBD là giao điểm của MN và . BD Lời giải Câu 26: Cho tứ giác ABCD có AC và BD giao nhau tại O và một điểm S không thuộc mặt phẳng ( ) ABCD . Trên đoạn SC lấy một điểm M không trùng với S và C . Giao điểm của đường thẳng SD với mặt phẳng ( ) ABM là
42. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 10 Sưu tầm và biên soạn A. giao điểm của SD và BK . B. giao điểm của SD và AM . C. giao điểm của SD và AB . D. giao điểm của SD và MK . Lời giải N K M O D C B A S Trong mặt phẳng ( ) SAC , SO AM K   . Trong mặt phẳng ( ) SBD , kéo dài BK cắt SD tại N ⇒ N là giao điểm của SD với mặt phẳng ( ) ABM ⇒ Chọn A Câu 27: Cho tứ diện ABCD . Gọi , M N lần lượt là trung điểm các cạnh , AD BC ; G là trọng tâm của tam giác BCD . Khi đó, giao điểm của đường thẳng MG và mặt phẳng( ) ABC là: A. Điểm A . B. Giao điểm của đường thẳng MG và đường thẳng AN . C. Điểm N . D. Giao điểm của đường thẳng MG và đường thẳng BC . Lời giải
43. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 11 Sưu tầm và biên soạn Trong mặt phẳng  :   AND AN MG E .     , .     E AN AN ABC E ABC  E MG .      E MG ABC . Vậy giao điểm của đường thẳng MG và mặt phẳng ( ) ABC là E     E AN MG . Câu 28: Cho hình chóp . S ABCD có đáy là hình bình hành. M là trung điểm của SC . Gọi I là giao điểm của đường thẳng AM với mặt phẳng   SBD . Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định sau đây: A. 3 IA IM  . B. 3 IM IA  . C. 2 IM IA  . D. 2 IA IM  . Lời giải Gọi AC BD O   thì     SAC SBD SO   . Trong mặt phẳng   SAC , lấy AM SO I     I AM SBD    . Do trong SAC  , AM và SO là hai đường trung tuyến, nên I là trọng tâm SAC  . Vậy 2 IA IM  . Câu 29: Cho tứ diện ABCD có , M N theo thứ tự là trung điểm của , AB BC . Gọi P là điểm thuộc cạnh CD sao cho 2 CP PD  và Q là điểm thuộc cạnh AD sao cho bốn điểm , , , M N P Q đồng phẳng. Khẳng định nào sau đây đúng? A. Q là trung điểm của đoạn thẳng AC . B. 2 DQ AQ  C. 2 AQ DQ  D. 3 AQ DQ  . Lời giải
44. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 12 Sưu tầm và biên soạn Q P D C M N B A Theo giải thiết, , M N theo thứ tự là trung điểm của , AB BC nên / / AC MN . Hai mặt phẳng   MNP và   ACD có / / MN AC và P là điểm chung thứ nhất của hai mặt phẳng  giao tuyến của hai mặt phẳng là đường thẳng PQ đi qua P và song song với AC ; cắt AD tại Q . Mặt khác, trong tam giác ACD có 2 / / CP PD PQ AC     nên 2 AQ DQ  Câu 30: Cho tứ diện ABCD , gọi , E F lần lượt là trung điểm của AB , CD ; G là trọng tâm tam giác BCD . Giao điểm của đường thẳng EG và mặt phẳng ACD là A. Giao điểm của đường thẳng EG và AF . B. Điểm F . C. Giao điểm của đường thẳng EG và CD . D. Giao điểm của đường thẳng EG và AC . Lời giải E B D C G F M A Xét mặt phẳng ( ) ABF có E là trung điểm của AB , 2 3 BG BF  nên EG không song song với
45. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 13 Sưu tầm và biên soạn AF ⇒ Kéo dài EG và AF cắt nhau tại M . Vì ( ) AF ACD  nên M là giao điểm của EG và ( ) ACD ⇒ Chọn A Câu 31: Cho tứ diện ABCD có M , N lần lượt là trung điểm của BC , AD . Gọi G là trọng tâm của tam giác BCD . Gọi I là giao điểm của NG với mặt phẳng   ABC . Khẳng định nào sau đây đúng? A. I AM  . B. I BC  . C. I AC  . D. I AB  . Lời giải I G N M D C B A Dễ thấy NG và AM cùng nằm trong mặt phẳng   AMD . Mặt khác ta lại có 1 2 DN DA  , 2 3 DG DM  . Do đó NG và AM cắt nhau. Gọi I NG AM   ,   AM ABC    I NG ABC    . Vậy khẳng định đúng là I AM  . Câu 32: Cho hình chóp . S ABCD có đáy là hình bình hành. Gọi M , I lần lượt là trung điểm của SA , BC điểm G nằm giữa S và I sao cho 3 5 SG SI  . Tìm giao điểm của đường thẳng MG với mặt phẳng   ABCD . A. Là giao điểm của đường thẳng MG và đường thẳng AI . B. Là giao điểm của đường thẳng MG và đường thẳng BC . C. Là giao điểm của đường thẳng MG và đường thẳng CD . D. Là giao điểm của đường thẳng MG và đường thẳng AB . Lời giải
46. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 14 Sưu tầm và biên soạn a) Xét trong mặt phẳng   SAI ta có   MG AI J   . Do đó:   J AI ABCD J MG         Suy ra: Giao điểm của đường thẳng MG với mặt phẳng   ABCD là điểm J . Câu 33: Cho tứ diện ABCD . Lấy điểm M sao cho 2 AM CM  và N là trung điểm AD . Gọi O là một điểm thuộc miền trong của BCD  . Giao điểm của BC với   OMN là giao điểm của BC với A. OM . B. MN . C. , A B đều đúng. D. , A B đều sai. Lời giải A B C D M N O Dễ thấy OM không đồng phẳng với BC và MN cũng không đồng phẳng với BC . Vậy cả A và B đều sai. Câu 34: Cho hình chóp , là một điểm trên cạnh , là một điểm trên cạnh , , , . Khi đó giao điểm của đường thẳng với mặt phẳng là A. Giao điểm của và . B. Giao điểm của và . C. Giao điểm của và . D. Giao điểm của và . Lời giải
47. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 15 Sưu tầm và biên soạn ( ) ( ) IJ ( ) I SO AM I AM I AMN J AN BD J AN J AMN AMN               Khi đó giao điểm của đường thẳng SD với mặt phẳng ( ) AMN là giao điểm của SD và IJ Câu 35: Cho hình chóp . S ABC có đáy ABC là tam giác, như hình vẽ bên duới.
48. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 16 Sưu tầm và biên soạn Với , ,H M N lần lượt là các điểm thuộc vào các cạnh , , AB BC SA sao cho MN không song song với . AB Gọi O là giao điểm của hai đường thẳng AN với BM . Gọi T là giao điểm của đường NH với   SBO . Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng? A. T là giao điểm của hai đường thẳng SO với . HM B. T là giao điểm của hai đường thẳng NH và BM . C. T là giao điểm của hai đường thẳng NH và SB . D. T là giao điểm của hai đường thẳng NH và SO . Lời giải Ta có:         T SAN T NH T NH SBO T SO T SBO T SBO                     . Vậy T NH SO   . Câu 36: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là một tứ giác . Gọi M là trung điểm của SD, N là điểm nằm trên cạnh SB sao cho 2 . SN NB  Giao điểm của MN với là điểm K. Hãy chọn cách xác định điểm K đúng nhất trong 4 phương án sau: A. K là giao điểm của MN với AC. B. K là giao điểm của MN với AB. C. K là giao điểm của MN với BC. D. K là giao điểm của MN với BD. Lời giải
49. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 17 Sưu tầm và biên soạn A D C B S K M N Xét ΔSBD có M là trung điểm của SD và N thuộc SB sao cho 2 2 . 3 SN NB SN SB    suy ra MN kéo dài cắt BD tại K. Câu 37: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình bình hành tâm O . Gọi , , M N K lần lượt là trung điểm của , , CD CB SA . H là giao điểm của AC và MN . Giao điểm của SO với   MNK là điểm E . Hãy chọn cách xác định điểm E đúng nhất trong bốn phương án sau: A. E là giao điểm của MN với SO . B. E là giao điểm của KN với SO . C. E là giao điểm của KH với SO . D. E là giao điểm của KM với SO . Lời giải
50. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 18 Sưu tầm và biên soạn Vì     KMN SAC KH   . Do đó E là giao điểm của KH với SO . DẠNG 4. TÌM THIẾT DIỆN Câu 38: Cho hình chóp . S ABCD với ABCD là tứ giác lồi. Thiết diện của mặt phẳng    tùy ý với hình chóp không thể là A. tam giác. B. tứ giác. C. ngũ giác. D. lục giác. Lời giải Vì hình chóp . S ABCD với đáy ABCD là tứ giác lồi thì có 4 mặt bên và một mặt đáy nên thiết diện của mặt phẳng    tùy ý với hình chóp chỉ có thể có tối đa là 5 cạnh. Do đó thiết diện không thể là lục giác. Câu 39: Cho hình chóp . S ABCD có ABCD là hình thang cân đáy lớn AD . Gọi , M N lần lượt là hai trung điểm của , AB CD . Gọi ( ) P là mặt phẳng qua MN và cắt mặt bên ( ) SBC theo một giao tuyến. Thiết diện của ( ) P và hình chóp là: A. Hình bình hành. B. Hình chữ nhật. C. Hình thang. D. Hình vuông. Lời giải
51. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 19 Sưu tầm và biên soạn A D B C S M N Q P - Giả sử mặt phẳng cắt theo giao tuyến PQ . Khi đó do || MN BC nên theo định lý ba giao tuyến song song hoặc đồng quy áp dụng cho ba mặt phẳng ( );( );( ) P SBC ABCD thì ta được ba giao tuyến ; ; MN BC PQ đôi một song song. Do đó thiết diện là một hình thang. Câu 40: Cho tứ diện ABCD đều cạnh a . Gọi G là trọng tâm tam giác ABC , mặt phẳng   CGD cắt tứ diện theo một thiết diện có diện tích là. A. 2 2 6 a . B. 2 3 4 a . C. 2 2 4 a . D. 2 3 2 a . Lời giải Gọi giao điểm của CG với AB là I . Thiết diện của mặt phẳng   CGD với tứ diện ABCD là tam giác DCI . G là trọng tâm tam giác đều ABC nên ta có 3 2 a CI  và 3 3 a CG  . Áp dụng định lí Pytago nên 2 2 6 3 a DG DC CG    . Vậy 2 1 1 6 3 2 . . . 2 2 3 2 4 DCI a a a S DG CI    .
52. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 20 Sưu tầm và biên soạn Câu 41: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M , , N P lần lượt là trung điểm các cạnh , , AB AD SC . Thiết diện hình chóp với mặt phẳng   MNP là một A. tam giác. B. tứ giác. C. ngũ giác. D. lục giác. Lời giải Trong   ABCD : CD và BC cắt MN lần lượt tại I và E . Trong   SBC : PI cắt SB tại J . Trong   SDC : PE cắt SD tại K . Khi đó   MNP giao với   ABCD ,   SDA ,   SBC ,   SAB ,   SDC lần lượt theo các giao tuyến MN , NK , PJ , JM , KP . Nên thiết diện tạo thành là ngũ giác MNKPJ . Câu 42: Cho tứ diện ABCD . Trên các cạnh , , AB BC CD lần lượt lấy các điểm , , P Q R sao cho 1 , 2 3 AP AB BC QC   , R không trùng với , C D . Gọi PQRS là thiết diện của mặt phẳng   PQR với hình tứ diện ABCD . Khi đó PQRS là A. hình thang cân. B. hình thang. C. một tứ giác không có cặp cạnh đối nào song song. D. hình bình hành. Lời giải
53. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 21 Sưu tầm và biên soạn S Q B D C A P R Do 1 // 3 AP CQ PQ AC AB CB    . Giao tuyến của mặt phẳng   PQR và   ACD là đường thẳng đi qua R và song song với AC , cắt AD tại S . Do đó PQRS là thiết diện của mặt phẳng   PQR với hình tứ diện ABCD . Theo cách dựng thì // PQ RS mà R bất kỳ trên cạnh CD nên thiết diện là hình thang. Câu 43: Cho hình chóp . S ABCD . Có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M , N , Q lần lượt là trung điểm của các cạnh AB , AD , SC . Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng   MNQ là đa giác có bao nhiêu cạnh? A. 3 . B. 4 . C. 5 . D. 6 . Lời giải Trong mp  ABCD , gọi K MN CD   , L MN BC   suy ra   K SCD  ,   L SBC  . Trong mp  SCD , gọi P KQ SD   . Trong mp  SBC , gọi R LQ SC   . Khi đó ta có:     MNQ ABCD MN   ;     MNQ SAD NP   ;     MNQ SCD PQ   ;     MNQ SBC QR   ;     MNQ SAB RM   . Vậy thiết diện cần tìm là ngũ giác.
54. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 22 Sưu tầm và biên soạn Câu 44: Cho hình chóp . S ABCD có đáy là hình thang, AB //CD và 2 AB CD  . Gọi O là giao điểm của AC và BD . Lấy E thuộc cạnh SA , F thuộc cạnh SC sao cho 2 3 SE SF SA SC   . Thiết diện của hình chóp . S ABCD cắt bởi mặt phẳng   BEF là A. một tam giác. B. một tứ giác. C. một hình thang. D. một hình bình hành. Lời giải Trong   SAC , gọi I SO EF   , trong   SBD , gọi N BI SD   . Suy ra N là giao điểm của đường thẳng SD với mặt phẳng   BEF . Thiết diện của hình chóp cắt bởi mặt phẳng   BEF là tứ giác BFNE .
55. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 23 Sưu tầm và biên soạn Câu 45: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình thang với đáy lớn , AD E là trung điểm của cạnh , , SA F G là các điểm thuộc cạnh , SC AB (F không là trung điểm của SC ). Thiết diện của hình chóp cắt bởi mặt phẳng   EFG là một hình A. lục giác. B. ngũ giác. C. tam giác. D. tứ giác. Lời giải Gọi ; ; ; N EG SB K NF BC O AC BD       ; . FE SO H NI SD    Khi đó, ta có:         ; ; SAB EGF EG ABCD EGF GK                 ; ; . EGF SBC KF EGF SCD FH EGF SAD EH       Vậy thiết diện của hình chóp cắt bởi mặt phẳng   EGF là ngũ giác . EGKFH Câu 46: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi I là trung điểm SA . Thiết diện của hình chóp . S ABCD cắt bởi   IBC là A. Tứ giác IBCD . B. Hình thang IGBC (G là trung điểm SB ). C. Hình thang IJBC ( J là trung điểm SD ). D. Tam giác IBC . Lời giải
56. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 24 Sưu tầm và biên soạn J G O I C A D B S Gọi O là giao điểm AC và BD . Gọi G là giao điểm của SO , CI . Trong   SBD , gọi J là giao điểm của BG với SD . Suy ra J là trung điểm của SD . Vậy thiết diện là hình thang IJCB ( J là trung điểm SD ). Cách khác: Ta có:             // // // BC IBC AD SAD IBC SAD IJ AD BC BC AD I IBC SAD                 J SB  . Do IJ là đường trung bình của tam giác SAD nên J là trung điểm SD . Vậy thiết diện là hình thang IJCB ( J là trung điểm SD ). Câu 47: Cho tứ diện đều ABCD có cạnh bằng 2 . Gọi G là trọng tâm tam giác ABC . Cắt tứ diện bởi mặt phẳng   GCD . Tính diện tích của thiết diện. A. 3 . B. 2 3 . C. 2 . D. 2 2 3 . Lời giải
57. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 25 Sưu tầm và biên soạn Gọi M là trung điểm AB . Khi đó cắt tứ diện bởi mặt phẳng   GCD ta được thiết diện là MCD  . Ta có tứ diện đều ABCD có cạnh bằng 2 2 3 3 2 MC MD     ; 2 CD  . Khi đó nửa chu vi MCD  : 3 3 2 1 3 2 p      . Nên     2 MCD S p p MC p MD p CD       . Câu 48: Cho khối lập phương . ABCD A B C D     cạnh a . Các điểm , E F lần lượt trung điểm C B   và ' ' C D . Tính diện tích thiết diện của khối lập phương cắt bởi mặt phẳng   AEF . A. 2 7 17 . 24 a B. 2 17 . 4 a C. 2 17 . 8 a D. 2 7 17 . 12 a Lời giải Qua A dựng đường thẳng song song với EF cắt , CD CB lần lượt tại , I J . Khi đó, IF cắt ' DD tại G và EJ cắt ' BB tại K , ta có thiết diện của hình lập phương cắt bởi mặt phẳng   AEF là ngũ giác AKEFG .
58. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 26 Sưu tầm và biên soạn Ta có: 1 1 13 2 3 3 6 GD D F a a GD DD GF KE GD DA             , 2 GK BD a   và 2 2 a EF  . Suy ra 2 17 . 8 EFGK a S  Tam giác AKG cân tại A và 13 . 3 a AK AG   Suy ra 2 17 . 6 AGK a S  Vậy 2 7 17 . 24 AKEFG EFGK AGK a S S S    Câu 49: Cho hình chóp . S ABCD . Gọi , M N lần lượt là trung điểm của SB và SD . Thiết diện của hình chóp . S ABCD và mặt phẳng   AMN là hình gì A. Tam giác. B. Ngũ giác. C. Tam giác cân. D. Tứ giác. Hướng dẫn giải Chọn D N M A D B C S Gọi    . SC AMN P   Khi đó, Thiết diện của hình chóp . S ABCD và mặt phẳng   AMN là tứ giác AMPN . Câu 50: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình bình hành tâm O . Gọi M , N , K lần lượt là trung điểm của CD , CB , SA . Thiết diện của hình chóp cắt bởi mặt phẳng   MNK là một đa giác   H . Hãy chọn khẳng định đúng? A.   H là một hình thang. B.   H là một hình bình hành. C.   H là một ngũ giác.D.   H là một tam giác. Lời giải Sửa trên hình điểm P thành điểm K nhé
59. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 27 Sưu tầm và biên soạn Gọi E MN AC   và F PE SO   . Trong   SBD qua F kẻ đường thẳng song song với s MN và lần lượt cắt , SB SD tại , H G . Khi đó ta thu được thiết diện là ngũ giác . MNHKG Câu 51: Cho hình chóp . S ABCD có đáy C là điểm trên cạnh SC sao cho 2 3 SC SC   . Thiết diện của hình chóp với mặt phẳng   ABC là một đa giác m cạnh. Tìm m . A. 6 m  . B. 4 m  . C. 5 m  . D. 3 m  . Lời giải I O D' C' D C B A S Gọi O AC BD   và I AC SO    ; Kéo dài BI cắt SD tại D . Khi đó     ABC ABCD AB    ;    ABC SAB AB    ;    ABC SBC BC     và     ABC SAD AD     ;     ABC SBD C D      . Suy ra thiết diện là tứ giác ABC D   nên 4 m  .
60. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 28 Sưu tầm và biên soạn Câu 52: Cho tứ diện ABCD có M , N lần lượt là trung điểm của AB , CD và P là một điểm thuộc cạnh BC ( P không là trung điểm của BC ). Thiết diện của tứ diện bị cắt bởi mặt phẳng   MNP là A. Tứ giác. B. Ngũ giác. C. Lục giác. D. Tam giác. Lời giải R Q N M B D C A P Gọi Q NP BD   . Gọi R QM AD   . Suy ra:   Q MNP  và   R MNP  . Vậy thiết diện của tứ diện bị cắt bởi mặt phẳng   MNP là tứ giác MRNP . Câu 53: Cho tứ diện ABCD có , M N lần lượt là trung điểm của , AB CD và P là một điểm thuộc cạnh BC ( P không trùng trung điểm cạnh BC ). Thiết diện của tứ diện cắt bởi mặt phẳng   MNP là: A. Tam giác. B. Lục giác. C. Ngũ giác. D. Tứ giác. Lời giải Chọn D Trong mp  ABC kéo dài , MP AC cắt nhau tại I. Trong mp  ACD kéo dài IN cắt AD tại . Q
61. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 29 Sưu tầm và biên soạn                 ABC MNP MP BCD MNP PN ACD MNP NQ ABD MNP QM         Vậy thiết diện của tứ diện cắt bởi mặt phẳng   MNP là tứ giác MPNQ . Câu 54: Cho hình lập phương . ABCD A B C D     có cạnh bằng   0 a a  . Tính diện tích thiết diện của hình lập phương đã cho cắt bởi mặt phẳng trung trực của đoạn AC . A. 2 2 2 3 a . B. 2 a . C. 2 3 3 4 a . D. 2 5 2 a . Lời giải Chọn C J I H G F E C' D' B' A B C D A' Gọi , , , , , E F G H I J lần lượt là trung điểm của , , , , , BC CD DD A D A B BB       . Ta có EA EC E    thuộc mặt phẳng trung trực của AC . Tương tự , , , , F G H I J thuộc mặt phẳng trung trực của AC . Do đó thiết diện của hình lập phương đã cho cắt bởi mặt phẳng trung trực của AC là lục giác đều EFGHIJ cạnh 2 2 a EF  . Vậy diện tích thiết diện là 2 2 2 3 3 3 6. . 2 4 4 a S a           . Câu 55: Cho hình chóp . S ABCD , G là điểm nằm trong tam giác SCD . E , F lần lượt là trung điểm của AB và AD . Thiết diện của hình chóp khi cắt bởi mặt phẳng   EFG là: A. Tam giác. B. Tứ giác. C. Ngũ giác. D. Lục giác. Lời giải
62. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 30 Sưu tầm và biên soạn Trong mặt phẳng  : ; ABCD EF BC I   EF CD J   Trong mặt phẳng  : ; SCD GJ SC K   GJ SD M   Trong mặt phẳng  : SBC KI SB H   Ta có:     GEF ABCD EF   ,     GEF SAD FM   ,     GEF SCD MK       GEF SBC KH   ,     GEF SAB HE   Vậy thiết diện của hình chóp . S ABCD cắt bởi mặt phẳng   EFG là ngũ giác EFMKH Câu 56: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi , M N và P lần lượt là trung điểm của các cạnh , , SA BC CD . Hỏi thiết diện của hình chóp cắt bởi mặt phẳng   MNP là hình gì? A. Hình ngũ giác. B. Hình tam giác. C. Hình tứ giác. D. Hình bình hành. Lời giải
63. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 31 Sưu tầm và biên soạn Q R P N M A D B C S I K Gọi PN AB I   , NP AD K   . Kẻ IM cắt SB tại R , kẻ MK cắt SD tại Q . Vậy thiết diện của hình chóp cắt bởi mặt phẳng   MNP là ngủ giác MPQMR . DẠNG 5. ĐỒNG QUY, THẲNG HÀNG Câu 57: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình thang   // , AD BC AD BC  . Gọi I là giao điểm của AB và DC , M là trung điểm của SC và DM cắt   SAB tại J . Khẳng định nào sau đây SAI? A. Ba điểm , , S I J thẳng hàng. B. Đường thẳng JM thuộc mặt phẳng ( ) SAB . C. Đường thẳng SI là giao tuyến của hai mặt phẳng ( ) SAB và ( ) SCD . D. Đường thẳng DM thuộc mặt phẳng ( ) SCI . Lời giải Chọn B
64. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 32 Sưu tầm và biên soạn Trong ( ) SCD , DM SI J   . Khi đó   J DM SAB   . Câu 58: Cho hình tứ diện ABCD có M , N lần lượt là trung điểm của AB , BD . Các điểm G , H lần lượt trên cạnh AC , CD sao cho NH cắt MG tại I . Khẳng định nào sau đây là khẳng định đúng? A. A , C , I thẳng hàng B. B , C , I thẳng hàng. C. N , G , H thẳng hàng. D. B , G , H thẳng hàng. Lời giải Do NH cắt MG tại I nên bốn điểm , , , M N H G cùng thuộc mặt phẳng    . Xét ba mặt phẳng   ABC ,   BCD ,    phân biệt, đồng thời             ABC MG BCD NH ABC BCD BC              mà MG NH I   Suy ra MG , NH , BC đồng quy tại I nên B , C , I thẳng hàng. Câu 59: Cho hình chóp . S ABCD có đáy là hình thang ABCD   // , AD BC AD BC  . Gọi I là giao điểm của AB và DC ; M là trung điểm của SC và DM cắt mặt phẳng   SAB tại J . Khẳng định nào sau đây sai? A. Đường thẳng SI là giao tuyến của hai mặt phẳng   SAB và   SCD . B. Đường thẳng JM thuộc mặt phẳng   SAB . C. Ba điểm S , I , J thẳng hàng.
65. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 33 Sưu tầm và biên soạn D. Đường thẳng DM thuộc mặt phẳng   SCI . Lời giải Ta có   M SAB  nên đường thẳng JM không thuộc mặt phẳng   SAB . Câu 60: Cho hình chóp tứ giác . S ABCD , có đáy ABCD là tứ giác lồi. O là giao điểm của hai đường chéo AC và BD . Một mặt phẳng    cắt các cạnh bên SA , SB , SC , SD tương ứng tại các điểm M , N , P ,Q . Khẳng định nào sau đây đúng? A. Các đường thẳng , , MP NQ SO đồng qui. B. Các đường thẳng , , MP NQ SO chéo nhau. C. Các đường thẳng , , MP NQ SO đôi một song song. D. Các đường thẳng , , MP NQ SO trùng nhau. Lời giải Chọn A Ta có M , N , P ,Q đồng phẳng và tạo thành tứ giác MNPQ nên hai đường MP và NQ cắt nhau.
66. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 34 Sưu tầm và biên soạn Mặt khác:             MNPQ SAC MP MNPQ SBD NQ SAC SBD SO            Từ , suy ra các đường thẳng , , MP NQ SO đồng qui. Câu 61: Cho hình chóp . S ABCD . Một mặt phẳng   P bất kì cắt các cạnh , , , SA SB SC SD lầm lượt tại '; '; '; ' A B C D . Gọi I là giao điểm của AC và BD . Chọn khẳng định đúng trong các khẳng định dưới đây? A. Các đường thẳng , , ' ' AB CD C D đồng quy B. Các đường thẳng , , 'B' AB CD A đồng quy C. Các đường thẳng ' ', ' ',SI A C B D đồng quy. D. Các đường thẳng , , SB AD B C   đồng quy Lời giải A I B' C' D' A' D C B S Hai mặt phẳng   P và   SAC cắt nhau theo giao tuyến ' ' A C . Hai mặt phẳng   P và   SBD cắt nhau theo giao tuyến B'D' . Hai mặt phẳng   SAC và   SBD cắt nhau theo giao tuyến SI . Vậy ba đường thẳng ' ',B'D',SI A C đồng quy. Câu 62: Cho tứ diện ABCD . Gọi E , F lần lượt là trung điểm của cạnh AB , BC . Mặt phẳng   P đi qua EF cắt AD , CD lần lượt tại H và G . Biết EH cắt FG tại I . Ba điểm nào sau đây thẳng hàng? A. , , I A B . B. , , I C B . C. , , I D B . D. , , I C D . Lời giải
67. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 35 Sưu tầm và biên soạn         I EH ABD I EH FG I ABD ABC BD I FG ABC                 . Vậy , , I D B thẳng hàng. Câu 63: Cho hình chóp tứ giác . S ABCD , gọi O là giao điểm của AC và BD . Một mặt phẳng    cắt các cạnh bên , , , SA SB SC SD tương ứng tại các điểm , , , M N P Q . Khẳng định nào đúng? A. Các đường thẳng , , MN PQ SO đồng quy. B. Các đường thẳng , , MP NQ SO đồng quy. C. Các đường thẳng , , MQ PN SO đồng quy. D. Các đường thẳng , , MQ PQ SO đồng quy. Lời giải O B A D C S N M P Q Ta có:   MP mp SAC  ;   NQ mp SBD  Và     SAC SBD SO   Gọi MP I NQ   Thì I SO  nên MP, NQ, SO đồng quy.
68. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 36 Sưu tầm và biên soạn DẠNG 6. TỈ SỐ Câu 64: Cho hình chóp . S ABCD có đáy là hình thang ABCD với // AD BC và 2 AD BC  . Gọi M là điểm trên cạnh SD thỏa mãn 1 3 SM SD  . Mặt phẳng   ABM cắt cạnh bên SC tại điểm N . Tính tỉ số SN SC . A. 2 3 SN SC  . B. 3 5 SN SC  . C. 4 7 SN SC  . D. 1 2 SN SC  . Lời giải Gọi F là giao điểm của AB và CD . Nối F với M , FM cắt SC tại điểm N . Khi đó N là giao điểm của   ABM và SC . Theo giả thiết, ta chứng minh được C là trung điểm DF . Trong mặt phẳng   SCD kẻ CE song song NM ( E thuộc SD ). Do C là trung điểm DF nên suy ra E là trung điểm MD . Khi đó, ta có SM ME ED   và M là trung điểm SE . Do // MN CE và M là trung điểm SE nên MN là đường trung bình của tam giác SCE . Từ đó suy ra N là trung điểm SC và 1 2 SN SC  . Câu 65: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình chữ nhật. Gọi , M N theo thứ tự là trọng tâm ; SAB SCD   . Gọi G là giao điểm của đường thẳng MN với mặt phẳng   SAC , O là tâm của hình chữ nhật ABCD. Khi đó tỉ số SG GO bằng A. 3 2 B. 2 . C. 3 D. 5 3 . Lời giải
69. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 37 Sưu tầm và biên soạn G O N M F E D B C A S Ta có: O FE  .Xét hai mặt phẳng   SEF và  SCD có:       ( ) . O EF SEF O SEF SAC O AC SAC             Mà     S SEF SAC   nên     . SEF SAC SO   Trong mặt phẳng   SEF ta có: SO MN G     G MN G SO SAC             . MN SAC G    Xét tam giác SFE có:   / / / / EF MG EF do MN 2 2 3 SG SM SG SO SE GO      . Câu 66: Cho hình chóp . S ABC . Gọi , M N lần lượt là trung điểm của , SA BC và P là điểm nằm trên cạnh AB sao cho 1 3 AP AB  . Gọi Q là giao điểm của SC và   MNP . Tính tỉ số SQ SC . A. 2 5 SQ SC  . B. 2 3 SQ SC  . C. 1 3 SQ SC  . D. 3 8 SQ SC  . Lời giải E K Q I M N A B C S P Gọi I là giao điểm của NP và AC . Khi đó Q là giao điểm của MI và SC . Từ A kẻ đường thẳng song song với BC , cắt IN tại K . Khi đó 1 1 2 2 AK AP IA AK BN BP IC CN      . Từ A kẻ đường thẳng song song với SC , cắt IQ tại E .
70. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 38 Sưu tầm và biên soạn Khi đó 1 AE AM AE SQ SQ SM     , 1 1 2 2 AE IA AE CQ CQ IC     . Do đó 1 3 SQ SC  . Câu 67: Cho hình chóp . . S ABC Gọi , M N lần lượt là trung điểm của SA và , BC P là điểm nằm trên cạnh AB sao cho 1 . 3 AP AB  Gọi Q là giao điểm của SC và mặt phẳng  . MNP Tính . SQ SC A. 1 . 2 B. 1 . 3 C. 2 . 3 D. 1 . 6 Lời giải Q I P N M S A B C +) Gọi I PN AC   ; gọi Q IM SC   +) Áp dụng định lí Menalaus trong tam giác SAC ta có . . 1 (1) QS IC MA QS IA QC IA MS QC IC    +) Áp dụng định lí Menalaus trong tam giác ABC ta có 1 . . 1 (2) 2 IA NC PB IA PA IC NB PA IC PB     +) Từ   1 và   2 suy ra 1 2 QS QC  hay 1 . 3 SQ SC  Câu 68: Cho tứ diện ABCD . Gọi , M N lần lượt là trung điểm của các cạnh , AD BC , điểm G là trọng tâm của tam giác BCD . Gọi I giao điểm của đường thẳng MG và mặt phẳng   ABC . Khi đó tỉ lệ AN NI bằng bao nhiêu? A. 1. B. 1 2 . C. 2 3 . D. 3 4 . Lời giải Áp dụng định lý Menelaus đối với tam giác AND và cát tuyến IGM ta có: 1 . . 1 1.2. 1 1 2 MA GD IN IN IN AN MD GN IA IA IA NI       
71. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 39 Sưu tầm và biên soạn Câu 69: Cho hình chóp . S ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Hai điểm , N M thứ tự là trung điểm của các cạnh , AB SC . Gọi , I J theo thứ tự là giao điểm của , AN MN với mặt phẳng   SBD . Tính ? IN JN k IA JM   A. 2 k  . B. 3 2 k  . C. 4 3 k  . D. 5 3 k  . Lời giải I J K O A B C D S N M L Gọi , O AC BD BD MC K     . Trong  : SAC SO AN I   . Trong  : SMC SK MN J   . Ta thấy I là trọng tâm tam giác SAC nên 1 2 IN IA  . K là trọng tâm tam giác ABC , lấy L là trung điểm KC . Ta có MK KL LC   . NL là đường trung bình của tam giác SKC nên / / NL SK , mà K là trung điểm ML nên KJ là đường trung bình của tam giác MNL . Khi đó 3 1 2 JN IN JN JM IA JM     . Câu 70: Cho tứ diện ABCD . Gọi I , J lần lượt là trung điểm của AC và BC . Trên cạnh BD lấy điểm K sao cho 2 BK KD  . Gọi F là giao điểm của AD với mặt phẳng   IJK . Tính tỉ số FA FD . A. 7 3 . B. 2 . C. 11 5 . D. 5 3 . Lời giải
72. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 40 Sưu tầm và biên soạn Trong mặt phẳng   BCD hai đường thẳng JK và CD không song song nên gọi E JK CD   Khi đó   E ACD  . Suy ra :     ACD IJK EJ   . Trong   ACD gọi F EI AD   . Khi đó   IJK AD F   . Cách 1: Vẽ // DH BC và H IE  . Ta có : 2 2 BJ BK BJ HD HD KD     1 2 HD JC   . Suy ra D là trung điểm của CE . Xét ACE  có EI và AD là hai đường trung tuyến nên F là trọng tâm của ACE  . Vậy 2 AF FD  . Cách 2: Xét BCD  , áp dụng định lí Menelaus có : 1 . . 1 1. . 1 2 2 JB EC KD EC EC JC ED KB ED ED      . Xét ACD  , áp dụng định lí Menelaus có : 1 . . 1 2. .1 1 2 EC FD IA FD FD ED FA IC FA FA      . Vậy 2 FA FD  . Câu 71: Cho tứ diện ABCD, gọi M là trung điểm của AC.Trên cạnh AD lấy điểm N sao cho AN=2ND, trên cạnh BC lấy điểm Qsao cho BC=4BQ.gọi I là giao điểm của đường thẳng MN và mặt phẳng , J là giao điểm của đường thẳng BD và mặt phẳng .Khi đó JB JQ JD JI  bằng A. 13 20 B. 20 21 C. 3 5 D. 11 12 Lời giải Vì M là trung điểm AC nên IM là trung tuyến tam giác IAC Mặt khác AN=2 ND nên ta có D là trung điểm của IC
73. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 41 Sưu tầm và biên soạn Áp dụng định lí Ptoleme trong tam giác BCD có đường thẳng QI cắt BD,DC,CB lần lượt tại J,I,Q nên: 1 3 2 . . 1 . . 1 2 1 3 BJ DI CQ BJ JB JD IC QB JD JD      Áp dụng định lí Ptoleme trong tam giác QIC có đường thẳng BD cắt QI,DC,CQ lần lượt tại B,I,D nên: 1 4 1 . . 1 . . 1 1 1 4 QJ ID CB QJ JB JI DC BQ JI JD      2 1 11 3 4 12 JB JQ JD JI      Câu 72: Cho hình chóp . S ABCD có đáy là hình thang ABCD với // AD BC và 2 AD BC  . Gọi M là điểm trên cạnh SD thỏa mãn 1 3 SM SD  . Mặt phẳng   ABM cắt cạnh bên SC tại điểm N . Tính tỉ số SN SC . A. 1 2 SN SC  . B. 2 3 SN SC  . C. 4 7 SN SC  . D. 3 5 SN SC  . Lời giải K N I M A B C S D Trong mặt phẳng   ABCD : Gọi I AB CD     I AB ABM    Trong mặt phẳng   SCD : Gọi N IM SC   và K là trung điểm IM . Ta có: 1 2 IC BC ID AD   Trong tam giác IMD có KC là đường trung bình nên // KC MD và 1 2 KC MD  Mà 1 2 SM MD  SM KC   .
74. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 42 Sưu tầm và biên soạn Lại có   // do KC SM M SD  1 SN SM NC KC    . Vậy 1 2 SN SC  . Câu 73: Cho hình chóp . S ABCD đáy ABCD là hình bình hành. M , N là lượt là trung điểm của AB và SC . I là giao điểm của AN và   SBD . J là giao điểm của MN với   SBD . Khi đó tỉ số IB IJ là: A. 4 . B. 3 . C. 7 2 . D. 11 3 . Lời giải Gọi O là trung điểm của AC nên O AC BD   . Trong mặt phẳng   SAC : AN SO I   nên I là giao điểm của AN và   SBD . Trong   ABN ta có MN BI J   nên J là giao điểm của MN với   SBD . Gọi K là trung điểm của SD . Suy ra // // NK DC AB và BI SD K   hay B , I , J , K thẳng hàng. Khi đó // NK BM và = NK MA BM  và tứ giác AKMN là hình bình hành. Xét hai tam giác đồng dạng KJN  và BJM  có 1 NK MJ BJ BM NJ JK    suy ra J là trung điểm của MN và J là trung điểm của BK hay BJ JK  . Trong tam giác SAC  có I là trọng tâm của tam giác nên 1 2 NI IA  . Do // AK MN nên 1 2 IJ NI IK IA    1 3 IJ IJ JK BJ    1 4 IJ BI  hay 4 IB IJ  . Câu 74: Cho hình chóp . S ABCD có đáy là hình bình hành tâm O . Gọi M , N , P lần lượt là trung điểm của SB , SD và OC . Gọi giao điểm của   MNP với SA là K . Tỉ số KS KA là: A. 2 5 . B. 1 3 . C. 1 4 . D. 1 2 . Lời giải
75. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 43 Sưu tầm và biên soạn I K J P N M O B S A D C Gọi J SO MN   , K SA PJ   thì   K SA MNP   . Vì M , N lần lượt là trung điểm của SB , SD nên J là trung điểm của SO . Áp dụng định lí Menelaus vào tam giác SAO với cát tuyến là KP , ta có: . . 1 SK AP OJ KA PO JS   .3.1 1 SK KA   1 3 KS KA  . Vậy 1 3 KS KA  . Câu 75: Cho hình chóp . . S ABC Gọi M , N lần lượt là trung điểm của SA , BC và P là điểm nằm trên cạnh AB sao cho 1 . 3 AP AB  Gọi Q là giao điểm của SC và   MNP . Tính tỉ số SQ SC  A. 1 3 SQ SC   B. 3 8 SQ SC   C. 2 3 SQ SC   D. 2 5 SQ SC   Lời giải A K I Q E P N M S B C Trong mặt phẳng   ABC : NP cắt AC tại E . Trong mặt phẳng   SAC : EM cắt SC tại Q . Ta có Q EM    Q MNP   mà Q SC   Q là giao điểm của SC và   MNP . Trong mặt phẳng   ABC từ A kẻ đường thẳng song song với BC cắt EN tại K . Theo Talet ta có 1 2 AK AP BN PB   mà BN NC  1 2 AK CN   .
76. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 44 Sưu tầm và biên soạn Theo Talet ta có AK AE CN EC  1 2 AE EC   . Trong mặt phẳng   SAC từ A kẻ đường thẳng song song với SC cắt EQ tại I . Theo Talet ta có AI AE QC EC  mà 1 2 AE EC  1 2 AI QC   1 2 AI QC     * . Theo Talet ta có AI AM SQ SM  mà AM SM  1 AI SQ   AI SQ     ** . Từ   * và   ** ta có 1 2 SQ QC  1 3 SQ SC   .
77. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 1 Sưu tầm và biên soạn C H Ư Ơ N G IV ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN BÀI 2: HAI ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG LÝ THUYẾT. I = = = I 1. VỊ TRÍ TƯƠNG ĐỐI CỦA HAI ĐƯỜNG THẲNG Do đó: Cho hai đường thẳng a và b trong không gian. Khi đó, giữa hai đường thẳng sẽ có 4 vị trí tương đối a b b a a song song b a b cắt tại I I
78. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 2 Sưu tầm và biên soạn a b a b a b  a và chéo nhau b Định nghĩa:  Hai đường thẳng gọi là đồng phẳng nếu chúng cùng nằm trong một mặt phẳng. Chú ý:  Hai đường thẳng gọi là chéo nhau nếu chúng không đồng phẳng.  Hai đường thẳng gọi là song song nếu chúng đồng phẳng và không có điểm chung.  Có đúng một mặt phẳng chứa hai đường thẳng song song. 2. TÍNH CHẤT HAI ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG Định lý 1: Trong không gian, qua một điểm không nằm trên một đường thẳng cho trước, có một và chỉ một đường thẳng song song với đường thẳng đó. Định lý 2: Nếu ba mặt phẳng đôi một cắt nhau theo ba giao tuyến phân biệt thì ba giao tuyến ấy đồng quy hoặc đôi một song song. b c a a b c  Hệ quả: Nếu hai mặt phẳng phân biệt lần lượt chứa hai đường thẳng song song thì giao tuyến của chúng song song với hai đường thẳng đó Định lý 3: Trong không gian hai đường thẳng phân biệt cùng song song với đường thẳng thứ ba thì song song với nhau.
79. – TOÁN – 11 – ĐƯỜNG THẲNG VÀ MẶT PHẲNG QUAN HỆ SONG SONG TRONG KHÔNG GIAN Page 3 Sưu tầm và biên soạn HỆ THỐNG BÀI TẬP. II = = =I DẠNG 1: CHỨNG MINH HAI ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG PHƯƠNG PHÁP. 1 = = =I  Cách 1: Sử dụng tính chất đường trung bình, định lí Ta-let để chứng minh hai đường thẳng song song.  Cách 2 : Chứng minh hai đường thẳng đó cùng song song với đường thẳng thứ ba.  Cách 3 : Áp dụng định lí giao tuyến của 3 mặt phẳng và hệ quả quả nó. BÀI TẬP TỰ LUẬN. 2 = = =I Câu 1: Cho tứ diện ABCD có ; I J lần lượt là trọng tâm của tam giác ABC , ABD . Chứng minh rằng: // IJ CD . Lời giải A B C D M I J Gọi M là trung điểm của AB Xét tam giác ABC có: 1 3 MI MC  Xét tam giác ABD có: 1 3 MJ MD  Do 1 3 MI MJ MC MD   // IJ CD  Câu 2: Cho tứ diện ABCD . Gọi , , , , , M N P Q R S lần lượt là trung điểm của , , , , , AB CD BC AD AC BD . Chứng minh MPNQ là hình bình hành. Từ đó suy ra ba đoạn , , MN PQ RS cắt nhau tại trung điểm G của mỗi đoạn. Lời giải

50 bài tập hình học không gian 11 năm 2024

Bài Viết Liên Quan

Quảng Cáo

Có thể bạn quan tâm

Toplist được quan tâm

Quảng cáo

Xem Nhiều

Quảng cáo

Chúng tôi

Điều khoản

Trợ giúp

Mạng xã hội