Skip to main content

Xác định giao tuyến và chứng minh song song trong tứ diện ABCD

Đề bài:

Cho tứ diện ABCD. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh BC, CD và P là một điểm thuộc cạnh AC. a) Xác định giao tuyến d của hai mặt phẳng (AMN) và (BPD). b) Chứng minh rằng d song song với BD.

Phân tích bài toán

Tóm tắt đề bài
Cho tứ diện ABCD với M, N là trung điểm BC, CD và P thuộc AC. Cần xác định giao tuyến d của (AMN) và (BPD), sau đó chứng minh d // BD.
Kiến thức cần dùng
Giao tuyến của hai mặt phẳng là đường thẳng đi qua hai điểm chung của hai mặt phẳng đó. Đường trung bình của tam giác song song với cạnh đáy và bằng nửa cạnh đáy. Nếu hai đường thẳng cùng song song với một đường thẳng thứ ba thì chúng song song với nhau. Quan hệ song song giữa đường thẳng và mặt phẳng trong không gian.
Phương pháp giải
Có một cách giải chính. Để tìm giao tuyến, ta tìm hai điểm chung của (AMN) và (BPD): lấy I là giao điểm của AM và BP (cùng thuộc mặt phẳng ABP), lấy K là giao điểm của AN và DP (cùng thuộc mặt phẳng ADP). Khi đó I và K đều thuộc cả hai mặt phẳng, nên IK chính là giao tuyến d. Để chứng minh d // BD, xét mặt phẳng (BCD): giao tuyến của (AMN) với (BCD) là MN, giao tuyến của (BPD) với (BCD) là BD. Vì MN là đường trung bình tam giác BCD nên MN // BD, từ đó suy ra IK // BD.
Ứng dụng thực tế
Trong kiến trúc, các thanh giằng ngang của mái nhà hình chóp thường được thiết kế song song với nhau để đảm bảo độ vững chắc — nguyên tắc này dựa trên đúng tính chất đường trung bình và quan hệ song song trong không gian như bài này.

Gợi ý (0/3)

Lời giải chi tiết

Góp ý về bài tập

Bạn thấy nội dung có gì chưa ổn? Góp ý của bạn giúp chúng tôi cải thiện.

...