(6 điểm) Cho hình chóp có đáy là hình thang cân (), là tam giác đều và . Qua điểm trên đoạn sao cho , vẽ mặt phẳng song song với mặt phẳng .
a) Chứng minh rằng thiết diện tạo được từ với hình chóp đã cho là một hình thang cân. Tính chu vi của thiết diện đó.
b) Giả sử rằng cách đều và trung điểm của đoạn . Tính cosin của góc nhị diện .
(6 điểm) Cho hình chóp có đáy là hình thang cân (), là tam giác đều và . Qua điểm trên đoạn sao cho , vẽ mặt phẳng song song với mặt phẳng .
a) Chứng minh rằng thiết diện tạo được từ với hình chóp đã cho là một hình thang cân. Tính chu vi của thiết diện đó.
b) Giả sử rằng cách đều và trung điểm của đoạn . Tính cosin của góc nhị diện .
a) Chứng minh rằng thiết diện tạo được từ với hình chóp đã cho là một hình thang cân. Tính chu vi của thiết diện đó.
b) Giả sử rằng cách đều và trung điểm của đoạn . Tính cosin của góc nhị diện .
Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
**a) Thiết diện là hình thang cân, chu vi .**
Dùng hệ tọa độ: , . Đáy là hình thang cân với , nên , . Gọi với (tam giác đều cạnh ). Vì , nên , , suy ra .
Véc-tơ pháp tuyến của : . Mặt phẳng qua song song có phương trình: , tức .
- Giao với : đặt , thay vào phương trình suy ra , nên .
- Giao với : tương tự , .
- Giao với : , điều kiện cho , .
Thiết diện là tứ giác (không cắt vì ; không cắt vì các giao điểm trên đều có ).
: cùng có nên , . Tương tự , . Vậy là hình thang.
; tương tự . Hai cạnh bên bằng nhau nên hình thang cân. Chu vi .
**b) .**
Trung điểm của là . Điều kiện :
(sử dụng ). Suy ra , khi đó (hợp lệ vì ).
Góc nhị diện : pháp tuyến của là ; pháp tuyến của là .
.
; .
**a) Thiết diện là hình thang cân, chu vi .**
Dùng hệ tọa độ: , . Đáy là hình thang cân với , nên , . Gọi với (tam giác đều cạnh ). Vì , nên , , suy ra .
Véc-tơ pháp tuyến của : . Mặt phẳng qua song song có phương trình: , tức .
- Giao với : đặt , thay vào phương trình suy ra , nên .
- Giao với : tương tự , .
- Giao với : , điều kiện cho , .
Thiết diện là tứ giác (không cắt vì ; không cắt vì các giao điểm trên đều có ).
: cùng có nên , . Tương tự , . Vậy là hình thang.
; tương tự . Hai cạnh bên bằng nhau nên hình thang cân. Chu vi .
**b) .**
Trung điểm của là . Điều kiện :
(sử dụng ). Suy ra , khi đó (hợp lệ vì ).
Góc nhị diện : pháp tuyến của là ; pháp tuyến của là .
.
; .