Google
Câu hỏi: Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’.
a) Chứng minh rằng (ACB’) // (A’C’D’)
b) Gọi\({G_1},{G_2}\)lần lượt là giao điểm của BD’ với các mặt phẳng (ACB’) và (A’C’D’).
Chứng minh rằng\({G_1},{G_2}\)lần lượt là trọng tâm của hai tam giác ACB’ và A’C’D.
c) Chứng minh rằng \(B{G_1} = {G_1}{G_2} = D'{G_2}\)
a) Chứng minh rằng (ACB’) // (A’C’D’)
b) Gọi\({G_1},{G_2}\)lần lượt là giao điểm của BD’ với các mặt phẳng (ACB’) và (A’C’D’).
Chứng minh rằng\({G_1},{G_2}\)lần lượt là trọng tâm của hai tam giác ACB’ và A’C’D.
c) Chứng minh rằng \(B{G_1} = {G_1}{G_2} = D'{G_2}\)
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\({G_1}\)
Suy ra: B’O cắt BD’ tại\({G_1}\)
Tương tự, ta có: DO’ cắt BD’ tại\({G_2}\)
Ta có: tam giác \({G_1}OB\) đồng dạng với tam giác \({G_1}B'D'\) (do BD // B’D’)
Suy ra\(\frac{{{G_1}O}}{{{G_1}B'}} = \frac{{OB}}{{B'D'}} = \frac{1}{2}\)
Nên \(\frac{{{G_1}O}}{{{G_1}B'}} = \frac{2}{3}\)
Do đó:\({G_1}\) là trọng tâm tam giác ACB’
Chứng minh tương tự ta có:\({G_2}\) là trọng tâm tam giác A’C’D
c) Ta có tam giác\({G_1}OB\) đồng dạng với tam giác \({G_1}B'D'\)
Suy ra\(\frac{{{G_1}O}}{{{G_1}B'}} = \frac{{OB}}{{B'D'}} = \frac{1}{2}\)
Nên \({G_1}B = \frac{1}{3}BD'(1)\)
Tương tự ta có:\(\frac{{{G_2}D'}}{{{G_2}B}} = \frac{{OD'}}{{DB}} = \frac{1}{2}\)
Nên \({G_2}D' = \frac{1}{3}{\rm{DD}}'(2)\)
Từ (1) và (2) suy ra\({G_1}B = {G_1}{G_2} = {G_2}D'\)
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\({G_1}\)
Suy ra: B’O cắt BD’ tại\({G_1}\)
Tương tự, ta có: DO’ cắt BD’ tại\({G_2}\)
Ta có: tam giác \({G_1}OB\) đồng dạng với tam giác \({G_1}B'D'\) (do BD // B’D’)
Suy ra\(\frac{{{G_1}O}}{{{G_1}B'}} = \frac{{OB}}{{B'D'}} = \frac{1}{2}\)
Nên \(\frac{{{G_1}O}}{{{G_1}B'}} = \frac{2}{3}\)
Do đó:\({G_1}\) là trọng tâm tam giác ACB’
Chứng minh tương tự ta có:\({G_2}\) là trọng tâm tam giác A’C’D
c) Ta có tam giác\({G_1}OB\) đồng dạng với tam giác \({G_1}B'D'\)
Suy ra\(\frac{{{G_1}O}}{{{G_1}B'}} = \frac{{OB}}{{B'D'}} = \frac{1}{2}\)
Nên \({G_1}B = \frac{1}{3}BD'(1)\)
Tương tự ta có:\(\frac{{{G_2}D'}}{{{G_2}B}} = \frac{{OD'}}{{DB}} = \frac{1}{2}\)
Nên \({G_2}D' = \frac{1}{3}{\rm{DD}}'(2)\)
Từ (1) và (2) suy ra\({G_1}B = {G_1}{G_2} = {G_2}D'\)