Câu hỏi: Cho mặt phẳng và hai đường thẳng chéo nhau cắt tại và . Gọi là đường thẳng thay đổi luôn luôn song song với và cắt tại , cắt tại . Qua điểm dựng đường thẳng song song với cắt tại điểm .
a) Tứ giác là hình gì?
b) Chứng minh rằng điểm luôn luôn chạy trên một đường thẳng cố định.
c) Xác định vị trí của đường thẳng để độ dài nhỏ nhất.
a) Tứ giác
b) Chứng minh rằng điểm
c) Xác định vị trí của đường thẳng
Phương pháp giải
Sử dụng hệ quả: Nếu hai mặt phẳng phân biệt lần lượt đi qua hai đường thẳng song song thì giao tuyến của chúng (nếu có) song song với hai đường thẳng đó hoặc trùng với một trong hai đường thẳng đó.
Lời giải chi tiết
a) Ta có:
Mà
là hình bình hành.
b) Gọi là mặt phẳng chứa và song song với ,
Ta có:
Vậy điểm luôn luôn chạy trên đường thẳng là giao tuyến của và cố định.
c) Trong mặt phẳng , kẻ
Vì cố định nên
là hình bình hành
Vậy
Vậy nhỏ nhất khi . Khi đó .
Sử dụng hệ quả: Nếu hai mặt phẳng phân biệt lần lượt đi qua hai đường thẳng song song thì giao tuyến của chúng (nếu có) song song với hai đường thẳng đó hoặc trùng với một trong hai đường thẳng đó.
Lời giải chi tiết
a) Ta có:
Mà
b) Gọi
Ta có:
Vậy điểm
c) Trong mặt phẳng
Vì
Vậy
Vậy