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
Phương pháp chứng minh 3 điểm thẳng hàng
Phương pháp chứng minh 3 điểm thẳng hàng
Phương pháp chứng minh 3 điểm thẳng hàng trong không gianPhương pháp: Để chứng minh 3 điểm thẳng hàng trong không gian chúng ta chứng minh hoặc xác định 3 điểm đó cùng thuộc và 1 giao tuyến của 2 ...
Chuyên mụcĐại cương về đường thẳng và mặt phẳng
no img nhan thanh
Một số qui tắc vẽ hình biểu diễn của hình không gian
Một số qui  tắc vẽ và biểu diễn của hình khônng gianHình biểu diễn của đường thẳng là đường thẳng, của đoạn thẳng là đoạn thẳng.Hình biểu diễn của hai đường thẳng song song là hai đường thẳng song song, ...
Chuyên mụcĐại cương về đường thẳng và mặt phẳng
Phương pháp chứng minh ba  đường  thẳng đồng qui
Phương pháp chứng minh ba đường thẳng đồng qui
Bài 1.  Cho tứ diện ABCD.Gọi G1­­­, G2, G3, G4 lần lượt là trọng tâm của các tam giác BCD, ACD, ABD, ABC. Chứng minh rằng  AG1, BG2, CG3, DG4 đồng quy.Bài 2. Cho tứ diện ABCD nằm trong mặt ...
Chuyên mụcĐại cương về đường thẳng và mặt phẳng
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
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
Nghìn lẻ một đêm – Chương 33: Người 2 lần tỉnh mộng
No img
Người thương gia qua đời, Abou-Hassan (tên người con trai) là người thừa kế độc ...
Đề thi thử môn toán 2015 – 2016 – Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu lần 1
No img
Nội dung kiến thức của đề thi  Câu 1:  khảo sát và vẽ đồ thị hàm số, hàm phân thức bậc nhất Bài ...
Ung dung tự tại: Phong cách nổi bật của Chủ tịch Hồ Chí Minh
No img
Ung dung tự tại: Phong cách nổi bật của Chủ tịch Hồ Chí MinhPhong cách Hồ Chí Minh là phạm ...