Đề bài - bài 2.30 trang 78 sbt hình học 11

Cho tứ diện \[ABCD\]. Gọi \[I\] và \[J\] lần lượt là hai điểm di động trên các cạnh \[AD\] và \[BC\] sao cho \[\dfrac{IA}{ID} = \dfrac{JB}{JC}\]. Chứng minh rằng \[IJ\] luôn luôn song song với một mặt phẳng cố định.

Đề bài

Cho tứ diện \[ABCD\]. Gọi \[I\] và \[J\] lần lượt là hai điểm di động trên các cạnh \[AD\] và \[BC\] sao cho \[\dfrac{IA}{ID} = \dfrac{JB}{JC}\]. Chứng minh rằng \[IJ\] luôn luôn song song với một mặt phẳng cố định.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng định lý talet.

Sử dụng tính chất: Nếu đường thẳng \[d\] không năm trong mặt phẳng \[[\alpha]\] và \[d\] song song với đường thẳng \[d\] nằm trong \[[\alpha]\] thì \[d\] song song với \[[\alpha]\].

\[\left\{ \begin{array}{l}d \not\subset [\alpha ]\\d\parallel d'\\d' \subset [\alpha ]\end{array} \right. \Rightarrow d\parallel [\alpha ]\]

Sử dụng tính chất khi \[[\alpha]\] song song với \[[\beta]\] thì \[[\alpha]\] sẽ song song với mọi đường thẳng nằm trong \[[\beta]\].

Lời giải chi tiết

Qua \[I\] kẻ đường thẳng song song với \[CD\] cắt \[AC\] tại \[H\] nên ta có:

\[\dfrac{HA}{HC}=\dfrac{IA}{ID}\].

Mà \[\dfrac{IA}{ID}=\dfrac{JB}{JC}\].

Từ đó suy ra \[\dfrac{HA}{HC}=\dfrac{JB}{JC}\].

Theo định lý Talet suy ra \[HJ\parallel AB\] mà \[HJ\subset [IJH]\] \[\Rightarrow AB\parallel [IJH]\] \[\text{ [1]}\]

Theo cách dựng \[IH\parallel CD\], \[IH\subset [IJH]\] \[\Rightarrow CD\parallel [IJH]\] \[\text{ [2]}\]

Từ \[\text{[1]}\] và \[\text{[2]}\] suy ra \[[IJH]\parallel AB, CD\].

Gọi \[[\alpha]\] là mặt phẳng đi qua \[AB\] và song song với \[CD\].

Ta có:

\[\left\{ \begin{array}{l}[\alpha ]\parallel [{\rm{IJ}}H]\\{\rm{IJ}} \subset [{\rm{IJ}}H]\end{array} \right. \Rightarrow {\rm{IJ}}\parallel [\alpha ]\]

Vậy \[IJ\] song song với mặt phẳng \[[\alpha]\] cố định.

Video liên quan

Chủ Đề