Chuyên đề Tứ giác

TỨ GIÁC 1. Định nghĩa : Tứ giác ABCD là một hình gồm bốn đoạn thẳng AB, BC, CD, DA trong đó bất kỳ hai đoạn thẳng nào cũng không cùng nằm trên một đường thẳng. Định lý : Tổng bốn góc của một tứ giác bằng 3600. Góc ngoài của tứ giác là góc kề bù với một góc của tứ giác. Đa giác đều là đa giác có tất cả các cạnh bằng nhau và tất cả các góc bằng nhau. Tam giác đều Hình vuông Ngũ giác đều Lục giác đều 2. Hình thang : Định nghĩa : Hình thang là tứ giác có hai cạnh đối song song. Hình thang vuông là hình thang có một góc vuông. Hình thang cân là hình thang có hai góc kề với một đáy bằng nhau. Dấu hiệu nhận biết hình thang cân : Hình thang có hai cạnh bên bằng nhau là hình thang cân. Hình thang có hai góc kề một đáy bằng nhau là hình thang cân. Hình thang có hai đường chéo bằng nhau là hình thang cân. Trục đối xứng của hình thang cân : Hình thang cân có một trục đối xứng là đi qua trung điểm của hai cạnh đáy. 3. Hình bình hành : Định nghĩa : Hình bình hành là tứ giác có các cạnh đối song song. Dấu hiệu nhận biết hình bình hành : Tứ giác có các cạnh đối song song là hình bình hành. Tứ giác có các cạnh đối bằng nhau là hình bình hành. Tứ giác có hai cạnh đối song song và bằng nhau là hình bình hành. Tứ giác có các góc đối bằng nhau là hình bình hành. Tứ giác có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường. Tâm đối xứng của hình bình hành : Hình bình hành có một tâm đối xứng là giao điểm của hai đường chéo. 4. Hình chữ nhật : Định nghĩa : Hình chữ nhật là tứ giác có bốn góc vuông. Dấu hiệu nhận biết hình chữ nhật : Tứ giác có ba góc vuông là hình chữ nhật. Hình thang cân có một góc vuông là hình chữ nhật. Hình bình hành có một góc vuông là hình chữ nhật. Hình bình hành có hai đường chéo bằng nhau là hình chữ nhật. Trục và tâm đối xứng của hình chữ nhật : Hình chữ nhật có hai trục đối xứng là hai đường thẳng đi qua trung điểm của 2 cạnh đối. Hình chữ nhật có một tâm đối xứng là giao điểm của hai đường chéo. 5. Hình thoi : Định nghĩa : Hình thoi là tứ giác có bốn cạnh bằng nhau. Dấu hiệu nhận biết hình thoi : Tứ giác có bốn cạnh bằng nhau là hình thoi. Hình bình hành có hai cạnh kề bằng nhau là hình thoi. Hình bình hành có hai đường chéo vuông góc với nhau là hình thoi. Hình bình hành có một đường chéo là phân giác của một góc là hình thoi. Trục và tâm đối xứng của hình thoi : Hình thoi có hai trục đối xứng là hai đường chéo của nó. Hình thoi có một tâm đối xứng là giao điểm của hai đường chéo. 6. Hình vuông : Định nghĩa : Hình vuông là tứ giác có bốn góc vuông và bốn cạnh bằng nhau. Dấu hiệu nhận biết hình vuông : Hình chữ nhật có hai cạnh kề bằng nhau là hình vuông. Hình chữ nhật có hai đường chéo vuông góc với nhau là hình vuông. Hình chữ nhật có một đường chéo là phân giác của một góc là hình vuông. Hình thoi có một góc vuông là hình vuông. Hình thoi có hai đường chéo bằng nhau là hình vuông. Trục và tâm đối xứng của hình vuông : Hình vuông có bốn trục đối xứng là hai đường chéo của nó và hai đường thẳng đi qua trung điểm của các cạnh đối. Hình vuông có một tâm đối xứng là giao điểm của hai đường chéo. Ví dụ 1 : Cho tứ giác ABCD. Gọi E, F, G, H lần lượt là trung điểm của AB, BC, CD, DA. Các đường chéo AC, BD của tứ giác ABCD phải có điều kiện gì thì EFGH là : Hình chữ nhật ? Hình thoi ? Hình vuông ? Bài giải Vì E, F lần lượt là trung điểm của AB, BC nên EF là đường trung bình của DABC. Suy ra và , (1). Tương tự ta có : và , (2). Từ (1) và (2) suy ra tứ giác EFGH là hình bình hành. a) Muốn cho tứ giác EFGH là hình chữ nhật thì nó cần phải có thêm một góc vuông ! Chẳng hạn Û Û . Vậy nếu tứ giác ABCD có hai đường chéo vuông góc với nhau thì tứ giác EFGH sẽ là hình chữ nhật. b) Muốn cho tứ giác EFGH là hình thoi thì nó cần phải có thêm hai cạnh kề bằng nhau ! Chẳng hạn Û . Vậy nếu tứ giác ABCD có hai đường chéo bằng nhau thì tứ giác EFGH sẽ là hình thoi. c) Muốn cho tứ giác EFGH là hình vuông khi nó vừa là hình chữ nhật, vừa là hình thoi ! Vậy nếu tứ giác ABCD có hai đường chéo vuông góc với nhau và bằng nhau thì tứ giác EFGH sẽ là hình vuông. Ví dụ 2 : Cho tam giác ABC, trung tuyến AM. Gọi D là trung điểm của AB, M’ là điểm đối xứng với M qua D. Chứng minh điểm M’ đối xứng với M qua AB. Các tứ giác AEMC, AEBM là hình gì ? Vì sao ? Cho , tính chu vi tứ giác AM’BM. Tam giác ABC thỏa mãn điều kiện gì để tứ giác AEBM là hình vuông ? Bài giải a) Vì M’ đối xứng M qua D nên , (1). M, D lần lượt là trung điểm của BC, AB nên MD là đường trung bình của DABC. Suy ra , (2). Mặt khác DABC vuông ở A nên , (2). Từ (2) và (2) suy ra , (4). Từ (1) và (4) suy ra M’ đối xứng với M qua AB. b) Vì D là trung điểm của AB, (gt) và D là trung điểm của MM’ nên tứ giác AMBM’ là hình bình hành. Mặt khác M’ đối xứng M qua AB nên nên AMBM’ là hình thoi. c) vì nên . Chu vi tứ giác AM’BM bằng . d) Muốn hình thoi AM’BM trở thành hình vuông thì hai đường chéo của nó bằng nhau. Tức là , mà suy ra hay DABC là tam giác vuông cân đỉnhA. Ví dụ 3 : Cho tam giác ABC vuông tại A. Kẻ đường cao AH. Gọi D, E là các hình chiếu của H trên AB, AC và M, N theo thứ tự là các trung điểm của các đoạn thẳng BH, CH. Chứng minh tứ giác MDEN là hình thang vuông. Gọi P là giao điểm của đường thẳng DE với đường cao AH và Q là trung điểm của đoạn thẳng MN. Chứng minh . Chứng minh hệ thức . Bài giải Vì D là hình chiếu của H xuống AB nên . Do tam giác ABC vuông ở A nên . Suy ra . Tương tự ta có : . Hay ADHE là hình chữ nhật. Suy ra . Do D ABC vuông nên ; tương tự DHAB vuông nên . Suy ra : . Do là trung điểm HC mà D EHC vuông ở E nên hay D EHC cân đỉnh N Suy ra : . Tương tự : , (1). Do D EHC vuông ở E nên , (2). Từ (1) và (2) ta có : . Tương tự ta có : hay tứ giác MDEN là hình thang vuông. b) Vì tứ giác ADHE là hình chữ nhật nên P là trung điểm của DE. Vì Q là trung điểm của MN nên PQ là đường trung bình của hình thang MDEN hay . Vì và nên . c) Theo tính chất đường trung bình ta có : Û. Ví dụ 4 : Cho tam giác ABC và một điểm P thuộc miền trong của tam giác. Gọi M, N, Q theo thứ tự là trung điểm của các cạnh AB, AC, BC. Gọi A’, B’, C’ lần lượt là các điểm đối xứng của P qua các điểm Q, N, M. Xét xem A, A’đối xứng với nhau qua điểm nào ? Gọi điểm ấy là điểm I. Chứng tỏ hai điểm C, C’ đối xứng với nhau qua I. Bài giải a) Vì Q là trung điểm của BC và PA’ nên BPCA’ là hình bình hành suy ra và ,(1). Tương tự ta có : và, (2). Từ (1) và (2) ta có là hình bình hành. Gọi I là giao điểm của AA’ với BB’ thế thì A, A’ đối xứng với nhau qua I. b) Tuơng tự ta có ACA’C’ là hình bình hành nên CC’ nhận I là trung điểm, điều này chứng tỏ C, C’ đối xứng với nhau qua I. Ví dụ 5 : Cho tam giác ABC vuông tại A. Kẻ đường cao AH, dựng hình chữ nhật AHBD và AHCE. Gọi P, Q theo thứ tự là trung điểm của AB, AC. Chứng minh : Ba điểm D, A, E thẳng hàng. PQ là trung trực của đoạn thẳng AH. Ba điểm D, P, H thẳng hàng. . Bài giải a) Do AHBD là hình chữ nhật nên , tương tự . Mà Þ D, A, E thẳng hàng. b) Do P, Q lần lượt là tâm của hai hình chữ nhật AHBD, AHCE nên PQ là đường trung bình của D ABC Þ và PQ qua trung điểm của AH, (1). Do AHBD là hình chữ nhật nên , (2). Từ (1) và (2) suy ra PQ là trung trực của AH. c) Do AHBD là hình chữ nhật nên D, P, H thẳng hàng. d) Do P là tâm của hình chữ nhật AHBD nên D PBH cân đỉnh P, suy ra , (3). Tương tự ta có , (4). Vì D ABC vuông ở A nên nên Þ . Ví dụ 6 : Cho tam giác ABC phía ngòai tam giác, ta dựng các hình vuông ABDE và ACFG. Chứng minh và . Gọi M, N theo thứ tự là các trung điểm của các đoạn thẳng BC, EG và Q, N theo thứ tự là tâm của các hình vuông ABDE, ACFG. Chứng minh tứ giác MNPQ là hình vuông. Bài giải a) Do ABDE là hình vuông nên AD là phân giác góc A và ; , (1). Tương tự ta có : ; , (2). Vì , (3). Từ (1), (2) và (3) ta được : D ABG = D AEC, (c,g,c). Suy ra : . Do D ABG = D AEC nên . Mặt khác suy ra . Ví dụ 7 : Qua đỉnh A của hình vuông ABCD ta kẻ hai đường thẳng Ax, Ay vuông góc với nhau. Ax cắt cạnh BC tại điểm P và cắt tia đối của tia CD tại điểm Q. Ay cắt tia đối của tia BC tại điểm R và cắt tia đối của tia DC tại điểm S. Chứng minh các tam giác APS, AQR là các tam giác cân. Gọi H là giao điểm của QR và PS; M, N theo thứ tự là trung điểm của QR, PS. Chứng minh tứ giác AMHN là hình chữ nhật. Bài giải a) Xét hai tam giác DAPB và DADS ta có : , (do ABCD là hình vuông). , ( góc có cạnh tương ứng vuông góc ) và nên DAPB =DADS. Suy ra : hay DAPS cân đỉnh A. Tương tự ta có DAQR cân đỉnh A. b) Do nên hay QA là đường cao tam giác QRS. Do ABCD là hình vuông nên hay RC là đường cao tam giác QRS. Suy ra P là trực tâm tam giác QRS Þ Û . Do DAQR cân đỉnh A và M là trung điểm của QR nên hay . Tương tự ta có : : Tứ giác AMHN có ba góc vuông Þ AMHN là hình chữ nhật. DIỆN TÍCH TỨ GIÁC < Diện tích hình chữ nhật bằng tích của hai kích thước. a là chiều dài; b là chiều rộng. < Diện tích hình vuông bằng bình phương của cạnh. a là chiều dài một cạnh. Ví dụ 1 : Diện tích hình chữ nhật thay đổi như thế nào nếu : Chiều dài tăng hai lần, chiều rộng không đổi. Chiều dài và chiều rộng tăng ba lần. Chiều dài tăng bốn lần, chiều rộng giảm 4 lần. Bài giải Diện tích hình chữ nhật tính theo hai kích thước : , a là chiều dài; b là chiều rộng. F Như vậy diện tích S tỷ lệ thuận với chiều dài và tỷ lệ thuận với chiều rộng. Chiều dài tăng hai lần, chiều rộng không đổi thì diện tích : Diện tích tăng gấp đôi. Chiều dài và chiều rộng tăng ba lần thì diện tích : Diện tích tăng gấp 9 lần. Chiều dài tăng 4 lần, chiều rộng giảm 4 lần : Diện tích không đổi. Ví dụ 2 : Vẽ hình chữ nhật ABCD có , . Hãy vẽ một hình chữ nhật có diện tích bé hơn nhưng có chu vi lớn hơn hình chữ nhật ABCD. Vẽ được mấy hình như vậy ? Hãy vẽ hình vuông có chu vi bằng chu vi của hình chữ nhật ABCD. Có mấy hình vuông như vậy ? So sánh diện tích hình chữ nhật với diện tích hình vuông có cùng chu vi vừa vẽ. Bài giải a) Vẽ hình chữ nhật có ; thế thì : ; chu vi . Ta vẽ hình chữ nhật có ; thế thì : ; chu vi . Ta có thể dựng được vô số hình chữ nhật như vậy ! b) Hình vuông có chu vi bằng hình chữ nhật đã cho thì có cạnh bằng : , thế thì diện tích của nó là , rõ ràng lớn hơn diện tích hình chữ nhật. Ghi nhớ:Trong tất cả các hình chữ nhật có cùng chu vi thì hình vuông có diện tích lớn nhất. Trong tất cả các hình chữ nhật có cùng diện tích thì hình vuông có chu vi nhỏ nhất. Ví dụ 3 : Cho hình chữ nhật ABCD có , . Gọi M là trung điểm của cạnh DC và N là trung điểm của cạnh AB. Chứng minh . Tính . Bài giải a) Do M là trung điểm của CD nên ,(1). Do N là trung điểm của AB nên , (2). Mà ABCD là hình chữ nhật nên và . Suy ra : DAMD = DCNB Þ , (3). Mặt khác ta có : , (4). Diện tích tam Từ (3) và (4) ta có : . b) Diện tích ADCN : . Diện tích tam giác bằng nửa tích của một cạnh đáy với chiều cao tương ứng với cạnh đó. a là cạnh đáy; h là chiều cao tương ứng. Ví dụ 1 : Tính diện tích tam giác đều cạnh a. Bài giải Giả sử DABC đều cạnh a, đường cao ta có : . Trong tam giác vuông AEB có . Suy ra : Þ . Ví dụ 2 : Cho hình bình hành ABCD. Từ các đỉnh A, C kẻ AH, CK vuông góc với đường chéo BD. Chứng minh AHCK là hình bình hành. Bài giải Do AH và CK cùng vuông góc với BD nên AH// CK, (1). Vì D ABD = D CBD, (c.c.c) nên Û Û , (2). Từ (1) và (2) ta có AHCK là hình bình hành. <Diện tích hình thang bằng nửa tích của tổng hai đáy với chiều cao. a là đáy lớn; b là đáy nhỏ; h là chiều cao. Ví dụ 1 : Tính diện tích hình thang vuông, biết hai đáy có độ dài là 2cm, 4cm, góc tạo bởi cạnh bên và đáy lớn bằng 450 . Bài giải Hình thang ABCD có và ,, . Dựng ta có ABHD là hình chữ nhật nên . Suy ra : . Xét DDHC có , nên . Diện tích hình thang . < Diện tích hình bình hành bằng tích của một cạnh với chiều cao ứng với cạnh đó. a là cạnh đáy; h là chiều cao tương ứng. < Diện tích hình thoi bằng nửa tích của hai đường chéo. LUYỆN TẬP Bài 01: Cho tam giác ABC, đường cao BH, CK cắt nhau tại E, qua B kẻ , qua C kẻ . Hai đường thẳng cắt nhau tại D. a) Tứ giác BDCE là hình gì , tại sao ? b) Gọi M là trung điểm của BC, chứng minh rằng M cũng là trung điểm của ED. DABC thỏa mãn điều kiện gì khi đường thẳng DE đi qua A ? c) So sánh và của tứ giác ABCD. ( : B, D bù nhau) Hướng dẫn Bài 02: Cho hình bình hành ABCD, có . Trên đường vuông góc với BC tại C, lấy hai điểm E, F sao cho . Trên đường vuông góc với CD tại C, lấy hai điểm P, Q sao cho . Chứng minh rằng : a) Tứ giác EPFQ là hình bình hành. b) D ADC = D ECP. c) . Hướng dẫn a) ( CE = CF )… b) ( AD = EC, CD = CP, ) … c) Gọi I là giao điểm của AB và EP; Gọi H là giao điểm của AB và CP; Gọi K là giao điểm của AC và EP; Chứng minh D ATK = D PIH Þ … Bài 03: Cho hình bình hành ABCD, phân giác góc A cắt phân giác góc B, D tại P, Q. a) Chứng minh và . b) Phân giác góc C cắt BP, DQ tại M, N. Tứ giác MNPQ là hình gì. tại sao ? c) Chứng minh . d) Giả sử . Chứng minh rằng . e) Chứng minh AC, BD, MP, NQ đồng quy. Hướng dẫn a) Gọi , . Gọi E là giao điểm DQ với AB, F là giao điểm BP với CD. Þ … Vì ABCD là hình bình hành nên Suy ra … b) MNPQ là hình chữ nhật. c) Chứng minh . Vì EDFB là hình bình hành Þ , . DADE, D CBF cân nên Þ Q, N lần lượt là trung điểm DE, BF. … Tứ giác EBNQ là hình bình hành Þ … d) Giả sử . Vì EBNQ là hbh Þ , (1). DADE cân nên ,(2), vì MNPQ là hình chữ nhật Þ ,(3) Þ kq. e) Chứng minh AC, BD, MP, NQ đồng quy. Bài 04: Cho hình thang ABCD, (AB // CD). Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của AB, AC, CD, BD. a) Chứng minh rằng MNPQ là hình bình hành. b) Nếu ABCD là hình thang cân thì MNPQ là hình gì. tại sao ? c) Với điều kiện gì cho ABCD để MNPQ là hình vuông ? vẽ hình minh họa. d) Giả sử . Chứng minh rằng . Hướng dẫn Bài 05 : Cho tam giác ABC vuông ở A, AC > AB, đường cao AH. Trong nửa mặt phẳng bờ AH có chứa C, vẽ hình vuông AHKE. a) Chứng minh K nằm giữa H và C. b) Gọi P là giao điểm của AC và KE. Chứng minh DABP vuông cân. c) Gọi Q là đỉnh thứ 4 của hình bình hành APQB, T là giao điểm của BP và AQ. Chứng minh H, T, E thẳng hàng. d) Chứng minh rằng HEKQ là hình thang. Hướng dẫn a) AC > AB Þ và Þ AK nằm ở miền trong góc nên K nằm giữa H và C. b) DBHA = DPEA, (c,g,c) Þ mà Þ DPAB vuông cân. c) nên H nằm trên trung trực của AK. nên E nằm trên trung trực của AK. Vì Þ APQB là hình vuông , nên T nằm trên trung trực AK Þ H, T, E thẳng hàng. d) Kẻ , Þ … Þ Þ… . Mà Þ HEKQ là hình thang. TAM GIÁC ĐỒNG DẠNG 1. Định nghĩa : Tỷ số hai đọan thẳng là tỷ số hai độ dài của chúng với cùng một đơn vị đo. Hai đoạn thẳng AB, CD gọi là tỷ lệ với hai đoạn thẳng A’B’ và C’D’ nếu có tỷ lệ thức : hay 2. Định lý Ta-lét : Nếu một đường thẳng song song với một cạnh của tam giác và cắt hai cạnh còn lại thì nó định ra trên hai cạnh đó những đoạn thẳng tương ứng tỷ lệ. Hệ quả : Trong một tam giác đường phân giác chia cạnh đối diện thành hai đọan thẳng tỷ lệ với hai cạnh kề hai đoạn ấy. 3. Tam giác đồng dạng Định nghĩa : Hai tam giác đồng dạng là hai tam giác có ba cạnh tương ứng tỷ lệ và ba góc tương ứng bằng nhau. Û và , , . Các trường hợp đồng dạng của tam giác Trường hợp 1 : Nếu tam giác này có ba cạnh tỷ lệ với ba cạnh của tam giác kia thì hai tam giác đó đồng dạng. Þ . Hệ quả : Nếu hai tam giác vuông này có cạnh huyền và một cạnh góc vuông tương ứng tỷ lệ với nhau thì hai tam giác vuông đó đồng dạng. Trường hợp 2 : Nếu tam giác này có hai cạnh tỷ lệ với hai cạnh của tam giác kia và hai góc tạo bởi hai cặp cạnh đó bằng nhau thì hai tam giác đó đồng dạng. Þ Hệ quả : Nếu hai cạnh góc vuông của tam giác này bằng hai cạnh góc vuông của tam giác kia thì hai tam giác vuông đó bằng nhau. Trường hợp 3 : Nếu hai góc của tam giác này lần lượt bằng hai góc của tam giác kia thì hai tam giác đó đồng dạng. Þ Hệ quả : Nếu hai tam giác vuông có một góc bằng nhau thì hai tam giác vuông đó đồng dạng. Hệ quả : Trong hai tam giác đồng dạng tỷ số hai đường tương ứng bằng tỷ số đồng dạng. MỘT SỐ VẬT THỂ TRONG KHÔNG GIAN HÌNH HỘP CHỮ NHẬT Hình hộp chữ nhật có 6 mặt đều là hình chữ nhật, 8 đỉnh và 12 cạnh chia thành 3 nhóm, mỗi nhóm có 4 cạnh bằng nhau. Hai mặt hình hộp chữ nhật không có cạnh chung gọi là hai mặt đối diện. Hình lập phương là hình hộp chữ nhật có 6 mặt là những hình vuông. FTrong không gian hai đường thẳng phân biệt nếu chúng cùng nằm trong một mặt phẳng và không có điểm chung gọi là hai đường thẳng song song. F Trong không gian hai đường thẳng a, b chúng có thể : Cắt nhau; Song song; Trùng nhau; Không cùng nằm chung trong bất kỳ mặt phẳng nào, gọi đó là hai đường thẳng chéo nhau. F Nếu đường thẳng song song với mặt phẳng thì chúng không có điểm chung. F Nếu đường thẳng a không nằm trong mặt phẳng và nó song song đường thẳng b nằm trong mặt phẳng thì đường thẳng a song song với mặt phẳng. F Nếu hai mặt phẳng song song thì chúng không có điểm chung. F Nếu một đường thẳng vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau của mặt phẳng thì đường thẳng ấy vuông góc với mặt phẳng. F Thể tích hình lập phương bằng tích của ba kích thước : F Thể tích hình hộp chữ nhật bằng lập phương của cạnh : . Ví dụ 1 : Cho hình hộp chữ nhật ABCD.A’B’C’D’ như hình vẽ. Hãy kể tên các đỉnh, các cạnh, các cặp mặt đối diện của nó. Hãy chỉ ra những đường thẳng cắt đường thẳng AB, song song với đường thẳng CD, chéo nhau với đường thẳng AA’. Mặt phẳng nào song song với đường thẳng AB. Đường thẳng nào song song với mặt phẳng (ABCD). Mặt phẳng nào song song với mặt phẳng (AA’D’D). Mặt phẳng nào vuông góc với đường thẳng CD. Đường thẳng nào vuông góc với mặt phẳng (BB’C’C). Chứng minh , ( trong hình hộp chữ nhật bình phương mỗi đường chéo bằng tổng các bình phương của ba kích thước ). Bài giải a) Các đỉnh của hình hộp chữ nhật ABCD.A’B’C’D’ là A, B, C, D; A’, B’, C’, D’. Các cạnh là AB, CD, A’B’, C’D’ và AD, BC, B’C’, A’D’ và AA’, BB’, CC’, DD’. Các cặp mặt đối diện là : (ABCD) và (A’B’C’D’); (ADD’A’) và (BCC’B’); (ABB’A’) và (DCC’D’). b) Những đường thẳng cắt đường thẳng AB là đường thẳng AA’, đường thẳng AD. Những đường thẳng song song với đường thẳng CD là đường thẳng AB, A’B’, C’D’. Những đường thẳng chéo nhau với đường thẳng AA’ là đường thẳng BC, CD, B’C’, C’D’ c) Song song với đường thẳng AB là mặt phẳng (CDD’C’); (A’B’C’D’). d) Song song với mặt phẳng (ABCD) là đường thẳng A’B’, C’D’, A’D’, B’C’. e) Song song với mặt phẳng (AA’D’D) là mặt phẳng (BB’C’C). f) Vuông góc với đường thẳng CD là mặt phẳng (ADD’A’); (BCC’B’). g) Vuông góc với mặt phẳng (BB’C’C) là đường thẳng AB, CD, A’B’, C’D’. h) Do ABCD.A’B’C’D’ là hình chữ nhật nên ABCD là hình chữ nhật, theo định lý Pitago ta có : , (1). Do nên DACC’ vuông tại C. Áp dụng định lý Pitago một lần nữa ta có : , vì nên. HÌNH LĂNG TRỤ ĐỨNG Các mặt bên là những hình chữ nhật. Các cạnh bên song song và bằng nhau. Hai đáy là hai đa giác có cạnh tương ứng song song với nhau, hai đáy là hai đa giác bằng nhau. F Diện tích xung quanh của lăng trụ đứng bằng chu vi đáy nhân với chiều cao : , p là nửa chu vi, h là chiều cao của lăng trụ. F Thể tích của lăng trụ đứng bằng diện tích đáy nhân với chiều cao : , S diện tích đáy, h chiều cao của lăng trụ đứng. HÌNH CHÓP ĐỀU Những mặt bên đều là những tam giác cân bằng nhau và có chung đỉnh. Mặt đáy là một đa giác đều. Đường thẳng qua đỉnh vuông góc với đáy gọi là đường cao. Chân đường cao trùng với tâm của đa giác đáy. Đường cao của các mặt bên gọi là các trung đoạn, các trung đoạn đều bằng nhau. F Diện tích xung quanh của chóp đều bằng tích của nửa chu vi đáy nhân với trung đoạn : , p là nửa chu vi, d là trung đoạn của chóp đều. F Thể tích của chóp đều bằng diện tích đáy nhân với chiều cao : , S diện tích đáy, h chiều cao của chóp đều. Ví dụ 1 : Tính diện tích xung quanh, diện tích toàn phần và thể tích của hình chóp tứ giác đều có cạnh bên b, cạnh đáy a. Áp dụng cho và . Bài giải Giả sử S.ABCD là hình chóp tứ giác đều thế thì và ABCD là hình vuông cạnh a. Diện tích của nó bằng : . Gọi M là trung điểm của AB ta có : Xét DSAM có , , nên . Diện tích xung quanh hình chóp : . Diện tích toàn phần hình chóp : . Gọi H là chân đường cao của chóp đều Þ H là tâm hình vuông ABCD cạnh a Þ . Xét DSHM có , , nên : . Thể tích chóp : . Áp dụng cho và . Diện tích đáy bằng : . Trung đoạn : . Diện tích xung quanh hình chóp : . Diện tích toàn phần hình chóp : . . Thể tích chóp : .