Thiết diện của khối đa diện

Thiết diện và phương pháp tìm thiết diện

Thiết diện: là một đa giác được tạo bởi giao điểm của mặt phẳng (P) với tất cả các cạnh ( đoạn thẳng ) của hình chóp và mặt phẳng (P). 

Phương pháp tìm thiết diện:

Phương pháp 1: Tìm giao điểm của mặt phẳng với các đoạn thẳng cạnh bên, cạnh đáy của hình chóp

Phương pháp 2: Tìm giao tuyến của mặt phẳng với các mặt bên và mặt đáy của hình chóp và loại bỏ đoạn thẳng bên ngoài hình chóp

Bài tập minh họa

Bài 1: Cho hình chóp S.ABCD đáy là hình bình hành tâm O. Gọi M, N , I là ba điểm lấy trên AD , CD , SO . Tìm thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (MNI)

bài giải

thiet dien

Trong (ABCD), gọi J = BD ∩ MN,  K = MN ∩ AB, H = MN ∩ BC

Trong (SBD), gọi  Q = IJ ∩ SB

 Trong (SAB), gọi  R = KQ ∩ SA

Trong (SBC), gọi  P = QH ∩ SC

Vậy : thiết diện là ngũ giác MNPQR

Bài 2: Cho hình chóp S.ABCD. Gọi M, N , P lần lượt là trung điểm lấy trên AB , AD và SC . Tìm thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (MNP)

Bài giải

thiet dien 1

Trong (ABCD) , gọi  E = MN ∩ DC, F = MN ∩ BC

Trong (SCD) , gọi  Q = EP ∩ SD

Trong (SBC) , gọi  R = FP ∩ SB

Vậy : thiết diện là ngũ giác MNPQR

Bài 3: Cho tứ diện ABCD . Gọi H,K  lần lượt là trung điểm các cạnh AB, BC . Trên đường thẳng CD lấy điểm M sao cho KM không song song  với BD . Tìm thiết diện của  tứ diện với  mp (HKM ). Xét  2 trường hợp :

  1. M ở giữa C và D
  2. M ở ngoài đoạn CD 

Bài giải

thiet dien 2

M ở giữa C và D :

        Ta có : HK , KM là đoạn giao tuyến của (HKM) với (ABC) và (BCD)

        Trong (BCD), gọi  L = KM ∩ BD

        Trong (ABD), gọi N = AD ∩ HL

        Vậy : thiết diện là tứ giác HKMN

M ở ngoài đoạn CD:

        Trong (BCD), gọi  L = KM ∩ BD

        Vậy : thiết diện là tam giác HKL

Bài 3: Cho hình chóp S.ABCD. Gọi M, N lần lượt là trung điểm lấy trên AD và DC .Tìm thiết diện của hình chóp với mặt phẳng (MNE)

Bài giải

thiet dien 3

Trong (SCD), gọi  Q = EN ∩ SC

 Trong (SAD), gọi  P = EM ∩ SA

 Trong (ABCD), gọi  F = MN ∩ BC

 Trong (SBC), gọi  R = FQ ∩ SB

 Vậy : thiết diện là ngũ giác MNQRP

Bài 4: Cho hình chóp S.ABCD .Gọi M, N lần lượt là trung điểm SB và SC . Giả sử AD và BC không   song song  .

  1. Xác định giao tuyến của (SAD) và ( SBC)                                        
  2. Xác định thiết diện của mặt phẳng (AMN) với hình chóp S.ABCD

Bài giải

thiet dien 4

Xác định giao tuyến của (SAD) và ( SBC) :

        Trong (ABCD) , gọi  I = AD ∩ BC

        Vậy : SI = (SAD) ∩ ( SBC)

Xác định thiết diện của mặt phẳng (AMN) với hình chóp S.ABCD

        Trong (SBC) , gọi  J = MN ∩ SI

        Trong (SAD) , gọi  K = SD ∩ AJ

        Vậy : thiết diện là tứ giác AMNK

Bài 5: Cho hình chóp S.ABCD.Trong tam giác SBC lấy một điểm M  trong tam giác SCD lấy một điểm N.

  1. Tìm giao điểm của đường thẳng MN với mặt phẳng(SAC)
  2. Tìm giao điểm của cạnh SC với mặt phẳng (AMN)
  3. Tìm thiết diện của mặt phẳng (AMN) với hình chóp S.ABCD

Bài giải

thiet dien 5

Tìm giao điểm của đường thẳng MN với mặt phẳng(SAC):

  • Chọn mp phụ (SMN) ⊃ MN
  • Tìm  giao tuyến của (SAC ) và (SMN)

                Ta có :  S  là điểm chung của (SAC ) và (SMN)

                Trong (SBC), gọi  M’ = SM ∩ BC

                Trong (SCD), gọi  N’ = SN ∩ CD

                Trong (ABCD), gọi  I = M’N’ ∩ AC

                                    I ∈ M’N’   mà  M’N’ ⊂ (SMN)  → I ∈ ( SMN)

                                    I ∈ AC       mà  AC ⊂  (SAC) →  I ∈ (SAC)

                  → I  là điểm chung của (SMN ) và (SAC)

           →  ( SMN) ∩ (SAC) = SI

  • Trong (SMN), gọi  O = MN ∩ SI                                                                                                  

                                    O ∈ MN

                                    O ∈ SI   mà SI ⊂ ( SAC) →  O ∈ ( SAC)

        Vậy : O  = MN ∩ ( SAC )

Tìm giao điểm của cạnh SC với mặt phẳng (AMN) :

  • Chọn mp phụ (SAC) ⊃ SC
  • Tìm  giao tuyến của (SAC ) và (AMN)

                Ta có :    ( SAC) ∩ (AMN) = AO

  • Trong (SAC), gọi  E = AO ∩ SC                                                                                                   

                                    E ∈ SC

                                    E ∈ AO   mà AO ⊂ ( AMN) →  E ∈ ( AMN)

        Vậy : E  = SC ∩ ( AMN )

Tìm thiết diện của mặt phẳng (AMN) với hình chóp S.ABCD:

        Trong (SBC), gọi  P = EM ∩ SB

        Trong (SCD), gọi  Q = EN ∩ SD

        Vậy : thiết diện là tứ giác APEQ

Bài 6: Cho hình chóp S.ABCD. Gọi A’, B’ , C’ là ba điểm  lấy trên  các cạnh SA, SB, SC . Tìm thiết diện của hình chóp khi cắt bởi  mặt phẳng (A’B’C’)

Bài giải

thiet dien 6

Trong (ABCD), gọi  O = AC ∩ BD

        Trong (SAC), gọi  O’ = A’C’ ∩ SO

        Trong (SBD), gọi  D’ = B’O’ ∩ SD

        Có hai trường hợp :

  • Nếu D’  thuộc cạnh  SD thì thiết diện là tứ giác A’B’C’D’
  • Nếu  D’  thuộc không cạnh  SD thì

                            Gọi  E = CD ∩ C’D’

                                            F = AD ∩ A’D’

                                             → thiết diện là tứ giác A’B’C’EF

Bài tập áp dụng

Để lại một bình luận

Hãy trở thành người đầu tiên bình luận!

avatar
wpDiscuz
Bài liên quan
no img nhan thanh
Cách tìm giao tuyến hai mặt phẳng bài 1 ( Hình học lớp 11)
Cách tìm giao tuyến hai mặt phẳng Phương pháp 1: Muốn tìm giao tuyến của hai mặt phẳng ta có thể tìm hai điểm chung phân biệt của hai mặt phẳng . Khi  đó giao tuyến là đường  thẳng đi qua ...
Chuyên mụcĐại cương về đường thẳng và mặt phẳng
Bài tập tìm giao điểm đường thẳng và mặt phẳng
Bài tập tìm giao điểm đường thẳng và mặt phẳng
Bài tập tìm giao điểm đường thẳng và mặt phẳngBài 1. Cho tứ diện ABCD. Gọi M, N lần lượt là trung điểm cùa AC và BC. Trên đoạn BD lấy điểm P sao cho BP = 2PD.a. Tìm giao ...
Chuyên mụcĐại cương về đường thẳng và mặt phẳng
no img nhan thanh
Chứng minh 3 đường thẳng đồng quy
Phương pháp chứng minh 3 đường thẳng đồng quyĐể chứng minh 3 đường thẳng đồng quy chúng ta có 2 phương phápPhương pháp 1: Ta chứng minh giao điểm của 2 đường thẳng này là điểm chung của 2 mp mà ...
Chuyên mụcĐại cương về đường thẳng và mặt phẳng
no img nhan thanh
Phương pháp chứng minh 3 điểm thẳng hàng trong không gian
Phương pháp chứng minh 3 điểm thẳng hàngĐể chứng minh 3 điểm hay nhiều hơn 3 điểm thẳng hàng ta chứng minh các điểm ấy thuộc giao tuyến của hai mặt phẳng phân biệtLink hướng dẫn giải và giảng chi ...
Chuyên mụcĐại cương về đường thẳng và mặt phẳng
no img nhan thanh
Các tính chất thừa nhận trong hình học không gian
Bài 1: Các tính chất thừa nhận trong hình học không gianT/C 1: Có một và chỉ một đường thẳng đi qua hai điểm phân biệtT/C 2: Có một và chỉ một mặt phẳng đi qua ba điểm không thẳng ...
Chuyên mụcĐại cương về đường thẳng và mặt phẳng
Sách và tư liệu
Đề thi thử môn toán – THPT Trung Giã – Sóc Sơn – Hà Nội
No img
Nội dung kiến thức Hàm số Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số hàm phân thức bậc 1 Bài toán tiếp ...
VẬT LÝ 10 – ND1. LỰC. TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC
VẬT LÝ 10 – ND1. LỰC. TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC
KIẾN THỨC VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 2 - LỰC. TỔNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH LỰC, VẬT LÝ LỚP 10 CHƯƠNG TRÌNH ...
Nông dân Bắc Phi
No img
NÔNG DÂN BẮC PHITrong số các dân tộc sống ở Bắc Phi, chỉ người Bécbe biết đến nguyên tắc tư ...
Đề thi học kì 1 THPT Quang Trung-Hà Nội tháng 12/2014
Đề thi học kì 1 THPT Quang Trung-Hà Nội tháng 12/2014
Mức độ đề trung bình, mức độ trung bình về tính trong sáng và kiến thức.
Đáp án đề thi Môn Lý THPT 2015 – Bộ Giáo dục & Đào tạo
Đáp án đề thi Môn Lý THPT 2015 – Bộ Giáo dục & Đào tạo
Cần giải đáp các em hãy tham gia nhóm: Học Lý cùng Nhân Thành - nhanthanhcs1@gmail.com