Đề bài - bài 3 trang 121 sgk hình học 11

\[\begin{array}{l}SA \bot \left[ {ABCD} \right] \Rightarrow SA \bot BD\\\left\{ \begin{array}{l}BD \bot AC\\BD \bot SA\end{array} \right. \Rightarrow BD \bot \left[ {SAC} \right]\\ \Rightarrow BD \bot SC\\SC \bot \left[ {AB'C'D'} \right]\\ \Rightarrow BD//\left[ {AB'C'D'} \right]\\\left\{ \begin{array}{l}BD//\left[ {AB'C'D'} \right]\\BD \subset \left[ {SBD} \right]\\\left[ {SBD} \right] \cap \left[ {AB'C'D'} \right] = B'D'\end{array} \right.\\ \Rightarrow B'D'//BD\end{array}\]

Đề bài

Cho hình chóp \[S.ABCD\] có đáy \[ABCD\] là hình vuông cạnh \[a\], cạnh \[SA\] bằng \[a\] và vuông góc với mặt phẳng \[[ABCD]\].

a] Chứng minh rằng bốn mặt bên của hình chóp là những tam giác vuông.

b] Mặt phẳng \[[α]\] đi qua \[A\] và vuông góc với cạnh \[SC\] lần lượt cắt \[SB, SC\] và \[SD\] tại \[B, C\] và \[D\]. Chứng minh \[BD\] song song với \[BD\] và \[AB\] vuông góc với \[SB\].

Video hướng dẫn giải

Phương pháp giải - Xem chi tiết

a] Sử dụng phương pháp chứng minh đường thẳng vuông góc với mặt phẳng.

b] Chứng minh\[AB' \bot \left[ {SBC} \right] \Rightarrow AB' \bot SB\]

Chứng minh hai đường thẳng \[BD\] và \[B'D'\] cùng vuông góc với mặt phẳng \[[SAC]\]

Lời giải chi tiết

a]\[SA \bot \left[ {ABCD} \right] \] \[\Rightarrow SA \bot AB;\,\,SA \bot AD\]\[ \Rightarrow \Delta SAB,\,\,\Delta SAD\] là các tam giác vuông tại \[A\].

Ta có:

\[\left\{ \begin{array}{l}BC \bot AB\\BC \bot SA\end{array} \right. \Rightarrow BC \bot \left[ {SAB} \right] \Rightarrow BC \bot SB \Rightarrow \Delta SBC\] vuông tại \[B\].

Tương tự:

\[\left\{ \begin{array}{l}CD \bot AD\\CD \bot SA\end{array} \right. \Rightarrow CD \bot \left[ {SAD} \right] \Rightarrow CD \bot SD\]\[ \Rightarrow \Delta SCD\] vuông tại \[D\].

b] Ta có\[BC \bot \left[ {SAB} \right]\,\,\left[ {cmt} \right] \Rightarrow AB' \bot BC.\]

\[\left\{ \begin{array}{l}
SC \bot \left[ \alpha \right]\\
AB' \subset \left[ \alpha \right]
\end{array} \right. \Rightarrow SC \bot AB'\]

\[\left\{ \begin{array}{l}
AB' \bot BC\\
AB' \bot SC
\end{array} \right. \Rightarrow AB' \bot \left[ {SBC} \right]\]

\[\Rightarrow AB' \bot SB\].

Chứng minh tương tự ta có\[AD' \bot \left[ {SCD} \right] \Rightarrow AD' \bot SD\].

Dễ thấy \[\Delta SAD = \Delta SAB\left[ {c.g.c} \right]\] \[ \Rightarrow AB' = AD'\] [hai đường cao cùng xuất phát từ một đỉnh]

\[ \Rightarrow \Delta SAD' = \Delta SAB'\] \[ \Rightarrow SD' = SB'\] [cạnh tương ứng]

Mà \[SD = SB\] [do \[\Delta SAD = \Delta SAB\]] nên \[\dfrac{{SD'}}{{SD}} = \dfrac{{SB'}}{{SB}} \Rightarrow B'D'//BD\]

Cách khác:

b] Ta có thể chứng minh \[B'D'//BD\] như sau:

\[\begin{array}{l}
SA \bot \left[ {ABCD} \right] \Rightarrow SA \bot BD\\
\left\{ \begin{array}{l}
BD \bot AC\\
BD \bot SA
\end{array} \right. \Rightarrow BD \bot \left[ {SAC} \right]\\
\Rightarrow BD \bot SC\\
SC \bot \left[ {AB'C'D'} \right]\\
\Rightarrow BD//\left[ {AB'C'D'} \right]\\
\left\{ \begin{array}{l}
BD//\left[ {AB'C'D'} \right]\\
BD \subset \left[ {SBD} \right]\\
\left[ {SBD} \right] \cap \left[ {AB'C'D'} \right] = B'D'
\end{array} \right.\\
\Rightarrow B'D'//BD
\end{array}\]

Video liên quan

Chủ Đề