Cho hình chóp SABCD đáy là hình bình hành. M là trung điểm của SC. Tìm thiết diện của hình chóp với mp (ABM)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Kéo dài AD và BC cắt nhau tại E
Trong mp (SBC), nối BM kéo dài cắt SE tại F
Trong mp (SAD), nối AF cắt SD tại P
\(\Rightarrow ABMP\) là thiết diện của (ABM) và chóp
Do (MAB) chứa AB // CD, nên giao tuyến của (MAB) với (SCD) là đường thẳng đi qua M và song song với AB. Đường thẳng này cắt SD tại điểm N.
Vậy thiết diện của (MAB) với hình chóp là tứ giác ABMN, với N là giao điểm của SD với đường thẳng đi qua M và song song với AB.
Đáp án B
Trong mp (ABCD), nối MN kéo dài lần lượt cắt AD tại F và DC tại G
Trong mp (SAD), nối FE cắt SA tại P
Trong mp (SCD), nối EG cắt SC tại Q
\(\Rightarrow\) Ngũ giác MNQEP là thiết diện của (MNE) và chóp
Gọi (P) là mặt phẳng qua M, song song DE và SC
Gọi O là giao điểm AC, BD \(\Rightarrow\) O là trung điểm AC
\(\Rightarrow\) OM là đường trung bình tam giác SAC
\(\Rightarrow OM||SC\Rightarrow O\in\left(P\right)\)
Trong mp (SBD), gọi F là trung điểm BE \(\Rightarrow OF\) là đường trung bình tam giác BDE
\(\Rightarrow OF||DE\Rightarrow F\in\left(P\right)\)
Trong mp (SBC), qua F kẻ đường thẳng song song SC cắt BC tại G
\(\Rightarrow G\in\left(P\right)\)
Trong mp (ABCD), nối GO kéo dài cắt AD tại H
\(\Rightarrow H\in\left(P\right)\)
\(\Rightarrow\) Thiết diện của (P) và chóp là tứ giác MFGH (và tứ giác này không có điều gì đặc biệt)
+ Chọn mp (SAC) chứa PN .
Ta có: - (SAC) giao ( BID) = I .
* I ∈ SC ⊂ (SAC).
* I ∈ ( BID).
Trong mp ( ABCD) có : AC cắt BD tại O .
=> Giao tuyến là OI.
Cho OI cắt PN tại đâu thì đấy là giao điểm.
a) Giao điểm M của CD và mp(C’AE).
Trong mp(ABCD), d cắt CD tại M, ta có:
+ M ∈ CD
+ M ∈ d ⊂ (C’AE) ⇒ M ∈ (C’AE)
Vậy M là giao điểm của CD và mp(C’AE).
b) + Trong mặt phẳng (SCD), gọi giao điểm của MC’ và SD là N.
N ∈ MC’ ⊂ (C’AE) ⇒ N ∈ (C’AE).
N ∈ SD ⊂ (SCD) ⇒ N ∈ (SCD)
⇒ N ∈ (C’AE) ∩ (SCD).
⇒ (C’AE) ∩ (SCD) = C’N.
+ (C’AE) ∩ (SCB) = C’E.
+ (C’AE) ∩ (SAD) = AN.
+ (C’AE) ∩ (ABCD) = AE
Vậy thiết diện của hình chóp cắt bởi mặt phẳng (C’AE) là tứ giác C’NAE
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:
$S=\frac{MN+PQ}{2}.h=\frac{9\sqrt{139}}{16}a^2$