Bài 4 trang 71 SGK Hình học 11

Đề bài

Cho hình chóp \(S.ABCD\). Gọi \(A_1\) là trung điểm của cạnh \(SA\) và \(A_2\) là trung điểm của đoạn \(AA_1\). Gọi \((α)\) và \((β)\) là hai mặt phẳng song song với mặt phẳng \((ABCD)\) và lần lượt đi qua \(A_1,A_2\). Mặt phẳng \((α)\) cắt các cạnh \(SB, SC, SD\) lần lượt tại  \(B_1, C_1, D_1\). Mặt phẳng \((β)\) cắt các cạnh \(SB, SC, SD\) lần lượt tại \(B_2, C_2, D_2\). Chứng minh:

a) \(B_1, C_1, D_1\) lần lượt là trung điểm của các cạnh \(SB, SC, SD\).

b) \(B_1B_2 = B_2B\), \(C_1C_2 = C_2C\), \(D_1D_2 = D_2D\).

c) Chỉ ra các hình chóp cụt có một đáy là tứ giác \(ABCD\).

Lời giải chi tiết

a) Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}
\left( \alpha \right)//\left( {ABCD} \right)\\
\left( {SAB} \right) \cap \left( {ABCD} \right) = AB\\
\left( {SAB} \right) \cap \left( \alpha \right) = {A_1}{B_1}
\end{array} \right. \) \(\Rightarrow {A_1}{B_1}//AB\)

Mặt khác \(A_1\) là trung điểm của \(SA\) nên \(A_1B_1\) là đường trung bình của tam giác \(SAB\)

\( ⇒B_1\) là trung điểm của \(SB\).

Chứng minh tương tự với các điểm còn lại.

b) Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}
\left( \beta \right)//\left( {ABCD} \right)\\
\left( {SAB} \right) \cap \left( {ABCD} \right) = AB\\
\left( {SAB} \right) \cap \left( \beta \right) = {A_2}{B_2}
\end{array} \right.\) \( \Rightarrow {A_2}{B_2}//AB\)

Mà \({A_1}{B_1}//AB \Rightarrow {A_2}{B_2}//{A_1}{B_1}\)

\({A_2}\) là trung điểm của \(A{A_1}\) nên \(A_2{B_2}\) là đường trung bình của hình thang \(AB{B_1}{A_1}\)

\(\Rightarrow \;{B_2}\) là trung điểm của \({B_1}B\)

Do đó \({B_1}{B_2} = {B_2}B\).

Chứng minh tương tự ta được: \(C_1C_2 = C_2C\), \(D_1D_2 = D_2D\).

c) Có hai hình chóp cụt có một đáy là tứ giác \(ABCD\): \(ABCD.{A_1}{B_1}{C_1}{D_1};\) \(ABCD.{A_2}{B_2}{C_2}{D_2}\).

soanvan.me