10 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Giải SBT Bài 4: Hai mặt phẳng song song

Câu 1:

Cho tứ diện ABCD. Gọi $G_{1}, G_{2}, G_{3}$ lần lượt là trọng tâm các tam giác ABC, ACD, ABD. Chứng minh rằng ( $G_{1} G_{2} G_{3}$ ) // (BCD).

Xem đáp án

Gọi I, J và K lần lượt là trung điểm của các cạnh BC, CD và BD. Theo tính chất trọng tâm của tam giác ta có:

⇒ $G_{1} G_{2}$ // IJ

IJ ⊂ (BCD) ⇒ $G_{1} G_{2}$ // (BCD)

Tương tự ta có $G_{2} G_{3}$ // (BCD)

$G_{1} G_{2}, G_{2} G_{3}$ ⊂ ( $G_{1} G_{2} G_{3}$ )

Vậy: ( $G_{1} G_{2} G_{3}$ ) // (BCD).

Câu 2:

Từ bốn đỉnh của hình bình hành ABCD vẽ bốn nửa đường thẳng song song cùng chiều Ax, By, Cz và Dt sao cho chúng cắt mặt phẳng (ABCD). Một mặt phẳng (α) cắt bốn nửa đường thẳng theo thứ tự nói trên tại A’, B’, C’ và D’.

a) Chứng minh rằng (Ax,By) // (Cz,Dt) và (Ax,Dt) // (By,Cz)

b) Tứ giác A'B'C'D' là hình gì?

c) Chứng minh AA′ + CC′ = BB′ + DD′.

Xem đáp án

a) Ta có:

⇒ Ax // (Cz,Dt)

Từ Ax, AB ⊂ (Ax,By) suy ra (Ax, By) // (Cz, Dt)

Tương tự ta có (Ax, Dt) // (By,Cz)

b)

Từ (1) và (2) suy ra tứ giác A’B’C’D’ là hình bình hành.

c) Gọi O, O’ lần lượt là tâm các hình bình hành ABCD, A’B’C’D’. Dễ thấy OO’ là đường trung bình của hình thang AA’, suy ra

Tương tự ta có:

Câu 3:

Cho hai hình vuông ABCD và ABEF ở trong hai mặt phẳng phân biệt. Trên các đường chéo AC và BF lần lượt lấy các điểm M và N sao cho AM = BN. Các đường thẳng song song với AB vẽ từ M và N lần lượt cắt AD và AF tại M’ và N’. Chứng minh

a) (ADF) // (BCE).

b) M′N′ // DF.

c) (DEF) // (MM′N′N) và MN // (DEF).

Xem đáp án

a)

Mà AD, AF ⊂ (ADF)

Nên (ADF) // (BCE)

b) Vì ABCD và ABEF là các hình vuông nên AC = BF. Ta có:

So sánh (1) và (2) ta được:

c) Từ chứng minh trên suy ra DF // (MM′N′N)

Mà DF,EF ⊂ (DEF) nên (DEF) // (MM′N′N)

Vì MN ⊂ (MM′N′N) và (MM′N′N) // (DEF) nên MN // (DEF).

Câu 4:

Cho hình lăng trụ tam giác ABCA'B'C' có các cạnh bên là AA', BB', CC'. Gọi I và I'tương ứng là trung điểm của hai cạnh BC và B'C'.

a) Chứng minh rằng AI // A'I'.

b) Tìm giao điểm của IA' với mặt phẳng (AB'C').

c) Tìm giao tuyến của (AB'C') và (A'BC).

Xem đáp án

a) Ta có II′ // BB′ và II’ = BB’

Mặt khác AA′ // BB′ và AA’ = BB’ nên : AA′ // II′ và AA’ = II’

⇒ AA’II’ là hình bình hành.

⇒ AI // A′I′

b) Ta có:

⇒ A ∈ (AB′C′) ∩ (AA′I′I)

Tương tự :

I′ ∈ (AB′C′) ∩ (AA′I′I) ⇒ (AB′C′) ∩ (AA′I′I) = AI′

Đặt AI′ ∩ A′I = E. Ta có:

Vậy E là giao điểm của AI’ và mặt phẳng (AB’C’)

c) Ta có:

Tương tự:

Vậy (AB′C′) ∩ (A′BC) = MN

Câu 5:

Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A'B'C'. Gọi H là trung điểm của A'B'.

a) Chứng minh rằng CB′ // (AHC′)

b) Tìm giao tuyến d của (AB'C') và (ABC)

Xem đáp án

a) Ta có tứ giác AA’CC’ là hình bình hành suy ra A’C cắt AC’ tại trung điểm I của mỗi đường.

Do đó IH // CB′ ( đường trung bình của tam giác CB’A’)

Mặt khác IH ⊂ (AHC′) nên CB′ // (AHC′)

b) Ta có:

suy ra, ⇒ A là điểm chung của (AB’C’) và (ABC)

Mà

Nên (AB′C′) ∩ (ABC) = Ax

Và Ax // BC // B′C'

Câu 6:

Cho hai hình bình hành ABCD và ABEF không nằm cùng trong một mặt phẳng. Gọi M và N là hai điểm di động tương ứng trên AD và BE sao cho

$\frac{AM}{MD} = \frac{BN}{NE}$

Xem đáp án

Trong mặt phẳng (ADF), kẻ đường thẳng MP // DF (P ∈ AF)

Ta có

Nên PN // FE. Do đó (MNP) // (DEF).

Vậy MN song song với mặt phẳng (DEF) cố định.

Câu 7:

Cho hình chóp S.ABCD có đáy là hình bình hành ABCD, O là giao điểm hai đường chéo, AC = a, BD = b, tam giác SBD đều. Gọi I là điểm di động trên đoạn AC với AI = x (0 < 0 < a). Lấy là mặt phẳng đi qua I và song song với mặt phẳng (SBD).

a) Xác định thiết diện của mặt phẳng với hình chóp S.ABCD.

b) Tìm diện tích S của thiết diện ở câu a) theo a, b, x. Tìm x để S lớn nhất.

Xem đáp án

a) Trường hợp 1 .

I thuộc đoạn AO (0 < x < a/2)

Khi đó I ở vị trí I1

Ta có: (α) // (SBD)

Vì (α) // BD nên (α) cắt (ABD) theo giao tuyến $M_{1} N_{1}$ ( qua $I_{1}$ ) song song với BD

Tương tự (α) // SO nên (α) cắt (SOA) theo giao tuyến

$S_{1} T_{1}$ song song với SO.

Ta có thiết diện trong trường hợp này là tam giác $S_{1} M_{1} N_{1}$ .

Nhận xét. Dễ thấy rằng $S_{1} M_{1}$ // SB và $S_{1} N_{1}$ // SD. Lúc đó tam giác $S_{1} M_{1} N_{1}$ đều.

Trường hợp 2. I thuộc đoạn OC (a/2 < x < a)

Khi đó I ở vị trí I2. Tương tự như trường hợp 1 ta có thiết diện là tam giác đều $S_{2} M_{2} N_{2}$ có $M_{2} N_{2}$ // BD, $S_{2} M_{2}$ // SB, $S_{2} N_{2}$ // SD.

Trường hợp 3. I ≡ O. Thiết diện chính là tam giác đều SBD.

b) Ta lần lượt tìm diện tích thiết diện trong các trường hợp 1,2,3.

Trường hợp 1. I thuộc đoạn AO (0 < x < a/2)

Trường hợp 2. I thuộc đoạn OC (a/2 < x < a)

Trường hợp 3. I ≡ O.

Tóm lại

∗ Đồ thị của hàm số S theo biến x như sau:

Vậy Sthiết diện lớn nhất khi và chỉ khi x = a/2.

Câu 8:

Cho ba mặt phẳng (α), (β), (γ) song song với nhau. Hai đường thẳng a và a’ cắt ba mặt phẳng ấy theo thứ tự nói trên tại A, B, C và A’, B’, C’. Cho AB = 5, BC = 4, A′C′ = 18. Tính độ dài.A’B’, B’C’

Xem đáp án

Vì (α) // (β) // (γ) nên

Mặt khác ta có:

Suy ra:

Vậy A’B’ = 10 và

Vậy B’C’ = 8.

Câu 9:

Cho tứ diện ABCD. Gọi I và J lần lượt là hai điểm di động trên các cạnh AD và BC sao cho $\frac{IA}{ID} = \frac{JB}{JC}$ . Chứng minh rằng IJ luôn luôn song song với một mặt phẳng cố định.

Xem đáp án

Qua I kẻ đường thẳng song song với CD cắt AC tại H, ta có:

Suy ra HJ // AB

Như vậy mặt phẳng (IJH) song song với AB và CD.

Gọi (α) là mặt phẳng qua AB và song song với CD, ta có

Vậy IJ song song với mặt phẳng (α) cố định.

Câu 10:

Cho hai tia Ax, By chéo nhau. Lấy M, N lần lượt là các điểm di động trên Ax, By. Gọi (α) là mặt phẳng chứa By và song song với Ax. Đường thẳng qua M và song song với AB cắt (α) tại M’.

a) Tìm tập hợp điểm M’.

b) Gọi I là trung điểm của MN. Tìm tập hợp các điểm I khi AM = BN

Xem đáp án

a) Gọi (β) là mặt phẳng xác định bởi hai đường thẳng AB và Ax

Do Ax // (α) nên (β) sẽ cắt (α) theo giao tuyến Bx’ song song với Ax.

Ta có M’ là điểm chung của (α) và (β) nên M’ thuộc Bx’.

Khi M trùng A thì M’ trùng B nên tập hợp M’ là tia Bx’.

Ta có tứ giác ABM’M là hình bình hành nên BM’ = AM = BN.

Tam giác BM’N cân tại B.

Suy ra trung điểm I của cạnh đáy NM’ thuộc phân giác trong Bt của góc B trong tam giác cân BNM’. Dễ thấy rằng Bt cố định.

Gọi O là trung điểm của AB. Trong mặt phẳng (AB, Bt), tứ giác OBIJ là hình bình hành nên $\vec{IJ} = \vec{BO}$ . Do đó I là ảnh của J trong phép tịnh tiến theo vectơ $\vec{BO}$ . Vậy tập hợp I là tia Ot’ song song với Bt.

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Giải SBT Toán 11 Chương 2: Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian. Quan hệ song song

Giải SBT Bài 4: Hai mặt phẳng song song

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan