Cho hình chóp có đáy là hình bình hành tâm . là trung điểm của , là trung điểm của . Tìm giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng .
Cho hình chóp có đáy là hình bình hành tâm . là trung điểm của , là trung điểm của . Tìm giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng .
Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Gọi là trung điểm của . Trong mặt phẳng : là trung điểm , là trung điểm nên là đường trung bình của tam giác , suy ra .
Xét (với là trung điểm , là trung tuyến của tam giác ). Kiểm tra bằng tọa độ: đặt , , , (vì hình bình hành tâm , ), . Khi đó:
- (trung điểm ),
- (trung điểm ).
Điểm (trọng tâm tam giác ) nằm trên đường thẳng vì , đồng thời và nằm trên trung tuyến của tam giác (vì là trung điểm ).
Hai mặt phẳng và cùng chứa điểm và điểm (vì và ). Suy ra giao tuyến là đường thẳng . Gọi (trong mặt phẳng ), khi đó .
Tính tỉ số: trong mặt phẳng , dùng tọa độ theo bộ đếm : , . Đường thẳng cắt (có tọa độ ) tại điểm có tọa độ . Vậy nằm trên đoạn với , tức .
Kiểm tra trực tiếp: điểm thuộc mặt phẳng khi tồn tại sao cho (do là gốc). So sánh hệ số theo : từ hệ số của : ; từ : ; từ : , suy ra . Kết quả trùng khớp.
Kết luận: Gọi là trung điểm , (khi đó là trọng tâm tam giác ). Trong mặt phẳng , gọi . Điểm chính là giao điểm của và , với nằm giữa và thỏa mãn (tức ).
Gọi là trung điểm của . Trong mặt phẳng : là trung điểm , là trung điểm nên là đường trung bình của tam giác , suy ra .
Xét (với là trung điểm , là trung tuyến của tam giác ). Kiểm tra bằng tọa độ: đặt , , , (vì hình bình hành tâm , ), . Khi đó:
- (trung điểm ),
- (trung điểm ).
Điểm (trọng tâm tam giác ) nằm trên đường thẳng vì , đồng thời và nằm trên trung tuyến của tam giác (vì là trung điểm ).
Hai mặt phẳng và cùng chứa điểm và điểm (vì và ). Suy ra giao tuyến là đường thẳng . Gọi (trong mặt phẳng ), khi đó .
Tính tỉ số: trong mặt phẳng , dùng tọa độ theo bộ đếm : , . Đường thẳng cắt (có tọa độ ) tại điểm có tọa độ . Vậy nằm trên đoạn với , tức .
Kiểm tra trực tiếp: điểm thuộc mặt phẳng khi tồn tại sao cho (do là gốc). So sánh hệ số theo : từ hệ số của : ; từ : ; từ : , suy ra . Kết quả trùng khớp.
Kết luận: Gọi là trung điểm , (khi đó là trọng tâm tam giác ). Trong mặt phẳng , gọi . Điểm chính là giao điểm của và , với nằm giữa và thỏa mãn (tức ).