Đề bài - câu 74 trang 64 sách bài tập hình học 11 nâng cao.

\[\eqalign{& \Leftrightarrow BD.PA = AC.PB \cr& \Leftrightarrow {{PA} \over {PB}} = {{AC} \over {BD}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,[5] \cr} \]

Đề bài

Cho tứ diện ABCD. Một mặt phẳng \[\left[ \alpha \right]\] song song với cả AC và BD cắt các cạnh AB, BC, CD, DA lần lượt tại các điểm P, Q, R, S.

a] Chứng minh rằng tứ giác PQRS là hình bình hành.

b] Xác định vị trí của điểm P trên cạnh AB để tứ giác PQRS là hình thoi.

Lời giải chi tiết

a]

\[\left. \matrix{
AC//\alpha \hfill \cr
AC \subset \left[ {ABC} \right] \hfill \cr
[\alpha ] \cap [ABC] = PQ \hfill \cr} \right\} \Rightarrow PQ//AC\]

\[\left. \matrix{
AC//\alpha \hfill \cr
AC \subset \left[ {ACD} \right] \hfill \cr
[\alpha ] \cap [ACD] = RS \hfill \cr} \right\} \Rightarrow RS//AC\]

Từ trên, suy ra: PQ // RS [//AC] [1]

Chứng minh tương tự, ta có:

PS // QR [//BD] [2]

Từ [1] và [2] suy ra tứ giác PQRS là hình bình hành.

b] Vì \[PS//BD \Rightarrow {{PS} \over {BD}} = {{PA} \over {AB}}\]

Nên \[PS = {{BD} \over {AB}}.PA.\] [3]

Vì \[PQ//AC \Rightarrow {{PQ} \over {AC}} = {{PB} \over {AB}}\]

Nên \[PQ = {{AC} \over {AB}}.PB.\] [4]

Tứ giác PQRS là hình thoi khi và chỉ khi PS = PQ

\[\eqalign{
& \Leftrightarrow BD.PA = AC.PB \cr
& \Leftrightarrow {{PA} \over {PB}} = {{AC} \over {BD}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,[5] \cr} \]

Tứ giác PQRS là hình thoi khi và chỉ khi \[mp\left[ \alpha \right]\] qua điểm P [được xác định bởi [5]] đồng thời song song với cả AC và BD.

Video liên quan

Bài Viết Liên Quan

Chủ Đề