Cho h ì nh t ử di ệ n ABCD,I,K,E,F l à c á c đ i ể m th ỏ a m ã n:
2 IB + IA = 0 , 2 KC + KD = 0 2 EB + 3 EC = 0 ; 2 FA + 3 FD = 0
Ch ử ng minh c á c vect ơ BC , IK , AD l à đồ ng ph ẳ ng; c á c vect ơ , ( B A ) ⃗ , ( EF ) ⃗ , ( C D ) ⃗ l ả đồ ng ph ẳ ng.
Ch ứ ng minh 4 đ i ể m I,E,K,F đồ ng ph ẳ ng.
V ớ i ABCD l à h ì nh t ứ di ę̣ n đề u c ạ anh a , m ặ t ph ẳ ng (P) ch ư ra IK v à qua trung đ i ể m M c ủ a c ạ nh BC c ắ t t ứ di ệ n theo m ộ t thi ế t di ệ n, t í nh di ệ n t í ch c ủ a thi ế t di ệ n đó , N l à trung đ i ể m AD , ch ứ ng minh I,K,N,M đồ ng ph ẳ ng.
Cho hình tử diện ABCD,I,K,E,F là các điểm thỏa mãn:
2IB+IA=0,2KC+KD=02EB+3EC=0;2FA+3FD=0
Chửng minh các vectơBC,IK,AD làđồng phẳng; các vectơ , (BA)⃗,(EF)⃗,(CD)⃗ lảđồng phẳng.
Chứng minh 4 điểm I,E,K,Fđồng phẳng.
Với ABCD là hình tứ dię̣n đều cạanh a, mặt phẳng (P) chưra IK và qua trung điểm M của cạnh BC cắt tứ diện theo một thiết diện, tính diện tích của thiết diện đó, N là trung điểm AD, chứng minh I,K,N,Mđồng phẳng.
RR
R. Roboctvx97
Giáo viên
Xác nhận câu trả lời
Giải thích
Ch ọ n h ệ vecto c ơ s ở
Do đó BC , IK , AD l à đồ ng ph ẳ ng.
BC = a , BD = b , BA = c . Tac o ˊ AD = BD − BA = b − c IK = IA + AD + DK = 3 2 c + ( b − c ) + 3 2 DC = 3 2 c + ( b − c ) + 3 2 ( a − b ) = 3 2 a + 3 b − 3 c IK = 3 2 a + 3 1 ( b − c ) = 3 2 BC + 3 1 AD .
EF = EB + BA + AF = 5 − 3 BC + BA + 5 3 AD
= 5 − 3 a + c + 5 3 ( b − c )
= − 5 3 a + 5 3 b + 5 2 c
= 5 3 ( b − a ) + 5 2 c = 5 3 C D + 5 2 B A .
V ậ y BA , EF , CD l à d ồ ng ph ẳ ng.
2, Ta chúng minh vecto LE , IK , IF đồng phẳng
Ta có IE = IB + BE = − 3 1 BA + 5 3 BC = − 3 1 c + 5 3 a
IF − IA + AF = 3 2 BA + 5 3 AD
= 3 2 BA + 5 3 ( BD − BA ) = 3 2 c + 5 3 ( b − c ) = 5 3 b + 15 1 c
IK = 3 2 a + 3 1 b − 3 1 c TÌM 2 SỐ X VÀ Y SAO CHO IK = xIE + y IF
⇔ 3 2 a + 3 1 b − 3 1 c = − 3 1 x c + 5 3 x a + 5 3 y b + 15 1 y c
Do đó
Ta có IK = 9 10 IE + 9 5 IF
Vậy IK , IE , IF đồng phẳng suy ra 4 điểm I K E F đồng phẳng
3, Với ABCD là hình tứ diện đều canhj a , N , N là trung điểm ADta có
IM = − 3 1 c + 2 1 a
NN = 3 2 c + 2 1 ( b − c ) = 2 1 b + 6 1 c
IK = 3 4 M + 3 2 IN
Do đó IK = 3 4 M + 3 2 IN
Chọn hệ vecto cơ sở
Do đóBC,IK,AD làđồng phẳng.
BC=a,BD=b,BA=c. Ta coˊAD=BD−BA=b−cIK=IA+AD+DK=32c+(b−c)+32DC=32c+(b−c)+32(a−b)=32a+3b−3cIK=32a+31(b−c)=32BC+31AD.
EF=EB+BA+AF=5−3BC+BA+53AD
=5−3a+c+53(b−c)
=−53a+53b+52c
=53(b−a)+52c=53CD+52BA.
Vậy BA,EF,CD là dồng phẳng.
2, Ta chúng minh vecto LE,IK,IF đồng phẳng
Ta có IE=IB+BE=−31BA+53BC=−31c+53a
IF−IA+AF=32BA+53AD
=32BA+53(BD−BA)=32c+53(b−c)=53b+151c
IK=32a+31b−31c TÌM 2 SỐ X VÀ Y SAO CHO IK=xIE+yIF
⇔32a+31b−31c=−31xc+53xa+53yb+151yc
Do đó
Ta có IK=910IE+95IF
Vậy IK,IE,IF đồng phẳng suy ra 4 điểm I K E F đồng phẳng
3, Với ABCD là hình tứ diện đều canhj a,N , N là trung điểm AD ta có