Cho hình lăng trụ . Gọi là trọng tâm của tam giác và là một điểm thuộc cạnh sao cho với số thực . Hỏi giá trị của số thực bằng bao nhiêu để đường thẳng song song với mặt phẳng ?

Cho hình lăng trụ . Gọi là trọng tâm của tam giác và là một điểm thuộc cạnh sao cho với số thực . Hỏi giá trị của số thực bằng bao nhiêu để đường thẳng song song với mặt phẳng ?


Đáp án chính thức: 3
Hướng dẫn giải chi tiết
Gọi là tâm của hình bình hành . Khi đó là trung điểm của và của .
Trong tam giác , là đường trung tuyến nên và . Mà nên và .
Trong mặt phẳng , qua kẻ đường thẳng song song với , cắt tại . Theo định lí Thales: .
Trong mặt phẳng , qua kẻ đường thẳng song song với , cắt tại . Theo định lí Thales: .
Mặt phẳng có và nên , suy ra .
Mặt phẳng qua song song với là duy nhất nên điểm thỏa mãn yêu cầu là duy nhất, với . Vậy . Đáp số: .
Trong tam giác , là đường trung tuyến nên và . Mà nên và .
Trong mặt phẳng , qua kẻ đường thẳng song song với , cắt tại . Theo định lí Thales: .
Trong mặt phẳng , qua kẻ đường thẳng song song với , cắt tại . Theo định lí Thales: .
Mặt phẳng có và nên , suy ra .
Mặt phẳng qua song song với là duy nhất nên điểm thỏa mãn yêu cầu là duy nhất, với . Vậy . Đáp số: .