Bài tập hình học 11 – Hai mặt phẳng song song

BÀI TẬP HÌNH HỌC 11 – HAI MẶT PHẲNG SONG SONG DẠNG 1: CHỨNG MINH HAI MẶT PHẲNG SONG SONG Cho hình chóp S.ABCD, có đáy là hình bình hành tâm O. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của SA, SD. a) Chứng minh (OMN) // (SBC). b) Gọi P, Q là trung điểm của AB, ON. Chứng minh PQ // (SBC). Cho tứ diện ABCD. Gọi I, J là hai điểm di động lần lượt trên các cạnh AD, BC sao cho luôn có: . a) CMR: IJ luôn song song với 1 mặt phẳng cố định. b) Tìm tập hợp điểm M chia đoạn IJ theo tỉ số k cho trước. HD: a) IJ song song với mp qua AB và song song CD. b) Tập hợp điểm M là đoạn EF với E, F là các điểm chia AB, CD theo tỉ số k. Cho hình chóp S.ABCD, có đáy là hình bình hành tâm O. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của SA và CD. a) CMR: (OMN) // (SBC). b) Gọi I là trung điểm của SD, J là một điểm trên (ABCD) và cách đều AB, CD. Chứng minh IJ song song (SAB). c) Giả sử hai tam giác SAD, ABC đều cân tại A. Gọi AE, AF là các đường phân giác trong của các tam giác ACD và SAB. Chứng minh EF // (SAD). HD: c) Chú ý: Cho hai hình vuông ABCD và ABEF ở trong hai mặt phẳng khác nhau. Trên các đường chéo AC và BF lần lượt lấy các điểm M, N sao cho: AM = BN. Các đường thẳng song song với AB vẽ từ M, N lần lượt cắt AD, AF tại M¢, N¢. a) Chứng minh: (CBE) // (ADF). b) Chứng minh: (DEF) // (MNN¢M¢). c) Gọi I là trung điểm của MN, tìm tập hợp điểm I khi M, N di động. HD: c) Trung tuyến tam giác ODE vẽ từ O. Cho hai nửa đường thẳng chéo nhau Ax, By. M và N là hai điểm di động lần lượt trên Ax, By sao cho AM = BN. Vẽ . a) Chứng minh MP có phương không đổi và MN luôn song song với 1 mặt phẳng cố định. b) Gọi I là trung điểm của MN. CMR I nằm trên 1 đường thẳng cố định khi M, N di động. Cho tứ diện ABCD có AB = AC = AD. CMR các đường phân giác ngoài của các góc đồng phẳng. HD:Cùng nằm trong mặt phẳng qua A và song song với (BCD). TÌM GIAO TUYẾN CỦA HAI MẶT PHẲNG, TÍNH DIỆN TÍCH Cho hình chóp S.ABCD, có đáy là hình bình hành tâm O với AC = a, BD = b. Tam giác SBD đều. Một mặt phẳng (P) di động luôn song song với mp(SBD) và đi qua điểm I trên đoạn AC. a) Xác định thiết diện của hình chóp với (P). b) Tính diện tích thiết diện theo a, b và x = AI. HD:a) Xét 2 trường hợp: I Î OA, I Î OC . Thiết diện là tam giác đều. b) Cho hai mặt phẳng song song (P) và (Q). Tam giác ABC nằm trong (P) và đoạn thẳng MN nằm trong (Q). a) Tìm giao tuyến của (MAB) và (Q); của (NAC) và (Q). b) Tìm giao tuyến của (MAB) và (NAC). Từ bốn đỉnh của hình bình hành ABCD vẽ bốn nửa đường thẳng song song cùng chiều Ax, By, Cz, Dt không nằm trong (ABCD). Một mặt phẳng (P) cắt bốn nửa đường thẳng tại A¢, B¢, C¢, D¢. a) Chứng minh (Ax,By) // (Cz,Dt). b) Chứng minh A¢B¢C¢D¢ là hình bình hành. c) Chứng minh: AA¢ + CC¢ = BB¢ + DD¢. Cho tứ diện ABCD. Gọi G1, G2, G3 lần lượt là trọng tâm các tam giác ABC, ACD, ADB. a) Chứng minh (G1G2G3) // (BCD). b) Tìm thiết diện của tứ diện ABCD với mp(G1G2G3). Tính diện tích thiết diện khi biết diện tích tam giác BCD là S. c) M là điểm di động bên trong tứ diện sao cho G1M luôn song song với mp(ACD). Tìm tập hợp những điểm M. HD: b) Cho lăng trụ ABC.A¢B¢C¢. Gọi H là trung điểm của A¢B¢. a) Chứng minh CB¢ // (AHC¢). b) Tìm giao điểm của AC¢ với (BCH). c) Mặt phẳng (P) qua trung điểm của CC¢ và song song với AH và CB¢. Xác định thiết diện và tỉ số mà các đỉnh của thiết diện chia cạnh tương ứng của lăng trụ. HD:c) M, N, P, Q, R theo thứ tự chia các đoạn CC¢, B¢C¢, A¢B¢, AB, AC theo các tỉ số 1, 1,3,, 1. Cho hình hộp ABCD.A¢B¢C¢D¢. a) Chứng minh hai mặt phẳng (BDA¢) và (B¢D¢C) song song. b) Chứng minh đường chéo AC¢ đi qua các trọng tâm G1, G2 của 2 tam giác BDA¢, B¢D¢C. Chứng minh G1, G2 chia đoạn AC¢ làm ba phần bằng nhau. c) Xác định thiết diện của hình hộp cắt bởi mp(A¢B¢G2). Thiết diện là hình gì? HD: c) Hình bình hành. Cho hình lập phương ABCD.A¢B¢C¢D¢ cạnh a. Trên AB, CC¢, C¢D¢, AA¢ lần lượt lấy các điểm M, N, P, Q sao cho AM = C¢N = C¢P = AQ = x (0 £ x £ a). a) Chứng minh bốn điểm M, N, P, Q đồng phẳng và MP, NQ cắt nhau tại 1 điểm cố định. b) Chứng minh mp(MNPQ) luôn chứa 1 đường thẳng cố định. Tìm x để (MNPQ) // (A¢BC¢). c) Dựng thiết diện của hình lập phương cắt bởi (MNPQ). Thiết diện có đặc điểm gì? Tính giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của chu vi thiết diện. HD:a) MP và NQ cắt nhau tại tâm O của hình lập phương. b) (MNPQ) đi qua trung điểm R, S của BC và A¢D¢. x = . c) Thiết diện là lục giác MRNPSQ có tâm đối xứng là O. Chu vi nhỏ nhất: 3a; chu vi lớn nhất: 2a(+ 1). Cho lăng trụ ABC.A¢B¢C¢. a) Tìm giao tuyến của (AB¢C¢) và (BA¢C¢). b) Gọi M, N lần lượt là 2 điểm bất kì trên AA¢ và BC. Tìm giao điểm của B¢C¢ với mặt phẳng (AA¢N) và giao điểm của MN với mp(AB¢C¢). Cho lăng trụ ABC.A¢B¢C¢. Chứng minh rằng các mặt phẳng (ABC¢), (BCA¢) và (CAB¢) có một điểm chung O ở trên đoạn GG¢ nối trọng tâm DABC và trọng tâm DA¢B¢C¢. Tính . HD: