Cho hình chóp SABCD có đáy ABCD là tứ giác lồi. Lấy điểm M trên cạnh SA sao cho SM = 1/2 SA, điểm N trên cạnh CD sao cho CN =1/2 CD, điểm P trên cạnh SB sao cho SP = 3/4 SD. Tìm thiết diện của hình chóp khi cắt bởi mặt phẳng (MNP)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Lời giải:
Gọi $Q$ là điểm nằm trên $DC$ sao cho $AD\parallel PQ$
Khi đó: $MN\parallel AD\parallel PQ$ nên $Q\in (MNP)$
$(MNPQ)$ chính là thiết diện của hình chóp cắt bởi $(MNP)$
Giờ ta cần tìm diện tích hình thang $MNPQ$
$SA=SD; DB=SC; AB=CD$ nên $\triangle SAB=\triangle SDC$
Tương ứng ta có $MP=NQ$
$MN=\frac{AD}{2}=\frac{3a}{2}$
$PQ=AD=3a$
$\Rightarrow MNPQ$ là hình thang cân.
Áp dụng định lý cos:
$\cos \widehat{SAB}=\frac{SA^2+AB^2-SB^2}{2SA.AB}=\frac{MA^2+AP^2-MP^2}{2MA.AP}$
$\Leftrightarrow \frac{9a^2+9a^2-27a^2}{2.3a.3a}=\frac{\frac{9}{4}a^2+4a^2-MP^2}{2.\frac{3}{2}a.2a}$
$\Rightarrow MP^2=\frac{37}{4}a^2$
$\Rightarrow h_{MNPQ}=\sqrt{MP^2-(\frac{PQ-MN}{2})^2}=\frac{\sqrt{139}}{4}a$
Diện tích thiết diện:
$S=\frac{MN+PQ}{2}.h=\frac{9\sqrt{139}}{16}a^2$
Bài này ứng dụng 1 phần cách giải của bài này:
Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Giả sử mp (a) cắt SA; SB;SC; SD thứ tự tại A' B' C' D'. Tính \(\dfra... - Hoc24
Gọi O' là giao điểm của SO và MP, tương tự như bài trên, ta có 3 đường thẳng SO, MP, NQ đồng quy tại O'
Đồng thời sử dụng diện tích tam giác, ta cũng chứng minh được:
\(3=\dfrac{SA}{SM}+\dfrac{SC}{SP}=\dfrac{2SO}{SO'}=\dfrac{SB}{SN}+\dfrac{SD}{SQ}\)
Áp dụng BĐT Cô-si: \(3=\dfrac{SB}{SN}+\dfrac{SD}{SQ}\ge2\sqrt{\dfrac{SB.SD}{SN.SQ}}\Rightarrow SN.SQ\ge\dfrac{4}{9}.SB.SD\)
Theo bổ đề về diện tích tam giác chứng minh ở đầu:
\(\dfrac{S_{SNQ}}{S_{SBD}}=\dfrac{SN.SQ}{SB.SD}\ge\dfrac{\dfrac{4}{9}SB.SD}{SB.SD}=\dfrac{4}{9}\)
\(\Rightarrow S_{SBD}\ge\dfrac{4}{9}.S_{SBD}=\dfrac{4}{9}.\dfrac{a^2\sqrt{3}}{4}=\dfrac{a^2\sqrt{3}}{9}\)
Đáp án C
Đặt S M S A = x ( 0 < x < 1 )
Gọi thể tích của hình chóp S.ABCD là V.
V S . M N C V S . A B C = S M . S N . S C S A . S B . S C = x 2 ( 1 )
V S . M C D V S . A C D = S M . S D . S C S A . S C . S D = x ( 2 )
Ta có:
⇒ S A D C = 4 5 S A B C D
⇒ V S . A D C = 4 5 V S . A B C D = 4 5 V ; V S . A B C = V 5
Ta có:
V S . M N C = x 2 . V 5 ; V S . M C D = x 4 V 5
V 1 = V S . M N C + V S . M C D = V 5 ( x 2 + 4 x )
⇒ x = - 6 + 51 3
Gọi O là giao điểm AC và BD
\(\left\{{}\begin{matrix}O\in AC\in\left(SAC\right)\\O\in BD\in\left(SBD\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow O=\left(SAC\right)\cap\left(SBD\right)\)
\(\left\{{}\begin{matrix}S\in\left(SAC\right)\\S\in\left(SBD\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow S=\left(SAC\right)\cap\left(SBD\right)\)
\(\Rightarrow SO=\left(SAC\right)\cap\left(SBD\right)\)
b. Trong mp ((SAB), nối MN cắt AB tại E
\(\left\{{}\begin{matrix}E\in MN\in\left(CMN\right)\\E\in AB\in\left(ABCD\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow E\in\left(CMN\right)\cap\left(ABCD\right)\)
\(\left\{{}\begin{matrix}C\in\left(CMN\right)\\C\in\left(ABCD\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow C\in\left(CMN\right)\cap\left(ABCD\right)\)
\(\Rightarrow CE=\left(CMN\right)\cap\left(ABCD\right)\)
Đáp án B
Ta có: MN // BS ⇒ C M C B = C N C S
MQ // CD // AB (do ABCD là hình bình hành nên AB //CD) ⇒ C M C B = D Q D A
NP // CD ⇒ C N C S = D P D S
Do đó: D P D S = D Q D A PQ // SA (Định lý Ta - lét trong tam giác SAD)
Lại có MN // BS và SB ∩ SA = S
Do đó MN không thể song song với PQ
Xét tứ giác MNPQ có NP // MQ (//CD)
Do đó MNPQ là hình thang.
Vậy khẳng địn (1) và (3) đúng.
Đáp án B
Trong (SAD) do \(\dfrac{SM}{SA}\ne\dfrac{SP}{SD}\left(\dfrac{1}{2}\ne\dfrac{3}{4}\right)\) nên MP không song song với AD
⇒ Giả sửa MP cắt AD tai E
⇒ E ∈ (ABCD)
Trong (ABCD) gọi K là giao điểm của EN và BC
Trong (ABCD) gọi O là giao điểm của AC và BD
⇒ SO ⊂ (SBD)
Gọi giao điểm của NK và AC là I
Trong (SAC) IM cắt SO tại H
Trong (SBD) DH cắt SB tại Q
⇒ Bla bla bla gì đó
⇒ Thiết diện cần tìm là ngũ giác MPNKQ