Câu hỏi: Cho hình lập phương có và lần lượt là trung điểm của các cạnh và . Hãy xác định các thiết diện của hình lập phương cắt bởi các mặt phẳng , , và với là trung điểm của cạnh .
Phương pháp giải
Xác định giao tuyến của các mặt phẳng đã cho với tất cả các mặt của hình lập phương.
Lời giải chi tiết
- Mặt phẳng chính là mặt phẳng , mặt phẳng này chứa cạnh nên
Ta có thiết diện là hình bình hành như hình dưới đây.
Tuy nhiên ta lại có là hình chữ nhật.
- Trong mặt phẳng tại . Trong mặt phẳng có tại .
Thiết diện cần dựng là hình thang ( ) như hình dưới đây:
- Trong mặt phẳng , tại . Trong mặt phẳng , tại , là giao tuyến của mặt phẳng với mặt bên .
Trong mặt phẳng , tại . Trong mặt phẳng , tại .
Thiết diện cần dựng là hình ngũ giác như hình dưới đây:
- Gọi theo thứ tự là trung điểm của . Ta dễ dàng chứng minh được 6 điểm nằm trên cùng một mặt phẳng. Mặt phẳng này chính là mặt phẳng và thiết diện có được là hình lục giác . Lục giác này có ba cặp cạnh đối song song và bằng nhau nên nó là lục giác đều. Hình dưới đây:
Xác định giao tuyến của các mặt phẳng đã cho với tất cả các mặt của hình lập phương.
Lời giải chi tiết
- Mặt phẳng
Ta có thiết diện là hình bình hành
Tuy nhiên ta lại có
- Trong mặt phẳng
Thiết diện cần dựng là hình thang
- Trong mặt phẳng
Trong mặt phẳng
Thiết diện cần dựng là hình ngũ giác
- Gọi