Câu hỏi: Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’.
a) Chứng minh rằng (ACB’) // (A’C’D’)
b) Gọi lần lượt là giao điểm của BD’ với các mặt phẳng (ACB’) và (A’C’D’).
Chứng minh rằng lần lượt là trọng tâm của hai tam giác ACB’ và A’C’D.
c) Chứng minh rằng
a) Chứng minh rằng (ACB’) // (A’C’D’)
b) Gọi
Chứng minh rằng
c) Chứng minh rằng
Phương pháp giải
Nếu mặt phẳng (P) chứa hai đường thẳng cắt nhau a, b và a, b cùng song song với mặt phẳng (Q) thì (P) song song với (Q)
Lời giải chi tiết
a) Ta có: AD // B’C’, AD = B’C’ nên ADC’B’ là hình bình hành
Suy ra AB’ // DC’ nên AB‘ // (A’C’D) (1)
Ta có: (ACC’A‘) là hình bình hành nên AC // A’C‘
Suy ra AC // (A’C’D‘) (2)
Mà AB‘, AC thuộc (ACB‘) (3)
Từ (1), (2), (3) suy ra (ACB‘) // (A‘C’D)
b) Gọi O, O’ lần lượt là tâm hình bình hành ABCD, A’B’C’D’
Trong (BDD’B’): B’O cắt BD’
Mà B’O thuộc (ACB’), BD’ cắt (ACB’) tại
Suy ra: B’O cắt BD’ tại
Tương tự, ta có: DO’ cắt BD’ tại
Ta có: tam giác đồng dạng với tam giác (do BD // B’D’)
Suy ra
Nên
Do đó: là trọng tâm tam giác ACB’
Chứng minh tương tự ta có: là trọng tâm tam giác A’C’D
c) Ta có tam giác đồng dạng với tam giác
Suy ra
Nên
Tương tự ta có:
Nên
Từ (1) và (2) suy ra
Nếu mặt phẳng (P) chứa hai đường thẳng cắt nhau a, b và a, b cùng song song với mặt phẳng (Q) thì (P) song song với (Q)
Lời giải chi tiết
a) Ta có: AD // B’C’, AD = B’C’ nên ADC’B’ là hình bình hành
Suy ra AB’ // DC’ nên AB‘ // (A’C’D) (1)
Ta có: (ACC’A‘) là hình bình hành nên AC // A’C‘
Suy ra AC // (A’C’D‘) (2)
Mà AB‘, AC thuộc (ACB‘) (3)
Từ (1), (2), (3) suy ra (ACB‘) // (A‘C’D)
b) Gọi O, O’ lần lượt là tâm hình bình hành ABCD, A’B’C’D’
Trong (BDD’B’): B’O cắt BD’
Mà B’O thuộc (ACB’), BD’ cắt (ACB’) tại
Suy ra: B’O cắt BD’ tại
Tương tự, ta có: DO’ cắt BD’ tại
Ta có: tam giác
Suy ra
Nên
Do đó:
Chứng minh tương tự ta có:
c) Ta có tam giác
Suy ra
Nên
Tương tự ta có:
Nên
Từ (1) và (2) suy ra