Câu hỏi: Cho hình hộp . Gọi và lần lượt là trung điểm của hai cạnh bên và . Một điểm nằm trên cạnh bên .
a) Xác định giao điểm của đường thẳng với mặt phẳng .
b) Mặt phẳng cắt hình hộp theo một thiết diện. Thiết diện đó có tính chất gì?
c) Tìm giao tuyến của mặt phẳng với mặt phẳng của hình hộp.
a) Xác định giao điểm
b) Mặt phẳng
c) Tìm giao tuyến của mặt phẳng
Phương pháp giải
Tìm giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng ta tìm giao điểm của hai đường thẳng và trong đó .
Sử dụng tính chất: Cho hai mặt phẳng song song với nhau. Nếu một mặt phẳng cắt mặt phẳng này thì cũng cắt mặt phẳng kia và hai giao tuyến song song với nhau.
Lời giải chi tiết
A) Ta có
Suy ra giao tuyến của và song song với .
Ta có
,
.
b) Ta có
, , , lần lượt tại , , , .
cắt hình hộp theo thiết diện .
Ta có
Mà theo câu a)
tứ giác là hình bình hành.
Vậy cắt hình hộp theo thiết diện là hình bình hành.
c) Th1: không phải là trung điểm của
Gọi . Ta có là giao tuyến của mặt phẳng (MNP) với mặt phẳng của hình hộp. Chú ý rằng giao điểm cũng nằm trên giao tuyến nói trên.
Th2: là trung điểm của
Khi đó
Và
Mà
khi đó hai mặt phẳng không có giao tuyến.
Tìm giao điểm của đường thẳng
Sử dụng tính chất: Cho hai mặt phẳng song song với nhau. Nếu một mặt phẳng cắt mặt phẳng này thì cũng cắt mặt phẳng kia và hai giao tuyến song song với nhau.
Lời giải chi tiết
A) Ta có
Suy ra giao tuyến của
Ta có
b) Ta có
Ta có
Mà theo câu a)
Vậy
c) Th1:
Gọi
Th2:
Khi đó
Và
Mà