Câu hỏi: Cho khối hộp H có tâm I. Chứng minh rằng nếu chia H thành hai phần có thể tích bằng nhau thì phải đi qua điểm I.
Lời giải chi tiết
Giả sử H là khối hộp có tâm I và là mặt phẳng không đi qua I.
Ta phải chứng minh rằng chia H thành hai khối đa diện H1 và H2 có thể tích không bằng nhau.
Ta gọi là mặt phẳng đi qua I và song song với . Khi đó, chia H thành hai khối đa diện H’1 và H’2.
Vì I là tâm của H nên phép đối xứng tâm I biến H’1 thành H’2.
Vậy hai khối đa diện có thể tích bằng nhau và bằng . Trong đó V là thể tích của H.
Hiển nhiên phần của H nằm giữa hai mặt phẳng song song và có thể tích khác 0 nên thể tích của H1 và H2 không thể bằng nhau.
Giả sử H là khối hộp có tâm I và
Ta phải chứng minh rằng
Ta gọi
Vì I là tâm của H nên phép đối xứng tâm I biến H’1 thành H’2.
Vậy hai khối đa diện có thể tích bằng nhau và bằng
Hiển nhiên phần của H nằm giữa hai mặt phẳng song song