Giải bài 3 trang 126 – SGK môn Hình học lớp 11

Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình thang với AB là đáy lớn. Gọi M là trung điểm của đoạn \(AB, E\) là giao điểm của hai cạnh của hình thang \(ABCD\) và G là trọng tâm của tam giác \(ECD\).
 
(a) Chứng minh rằng bốn điểm \(S, E, M, G\) cùng thuộc một mặt phẳng \((α)\) và mặt phẳng này cắt cả hai mặt phẳng \((SAC)\) và \((SBD)\) theo cùng một giao tuyến d.
 
(b) Xác định giao tuyến của hai mặt phẳng \((SAD)\)\((SBC)\).
 
(c) Lấy một điểm K trên đoạn \(SE\) và gọi \(C' = SC ∩KB, D'=SD ∩KA\). Chứng minh rằng giao điểm của \(AC'\) và \(BD'\) thuộc đường thẳng d nói trên.
Lời giải:

Gợi ý:

Xem lại kiến thức Chương 2 Hình học 11.

a) Gọi \(N\) là giao điểm của \(EM\)\(CD\).

Vì \(M\) là trung điểm của \(AB\) nên \(N\) là trung điểm của \(CD\) (do \(ABCD\) là hình thang)

Suy ra \(EN\) đi qua \(G\) 

Suy ra \(S, E, M, G\) cùng thuộc một mặt phẳng (\(\alpha\))

Khi đó mặt phẳng \((SEM)\) là mặt phẳng (\(\alpha\))

Gọi O là giao điểm của \(AC\)\(BD\).

Ta có: \(\left( \alpha \right)\cap \left( SAC \right)=SO;\,\left( \alpha \right)\cap \left( SBD \right)=SO=d \)

b) Ta có: \( \left( SAD \right)\cap \left( SBC \right)=SE\) 

c) Gọi \(O’\) là giao điểm của \(AC’\)\(BD’ \)

Ta có: \(AC’\) thuộc \((SAC)\)\(BD’\) thuộc \((SBD)\)

Suy ra \(O’\) thuộc giao tuyến của hai mặt phẳng \((SAC)\) và \((SBD)\)

Suy ra \(O'\) thuộc \(SO\).