Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Toán học - Lớp 11
16/07 22:40:30

Cho hình lập phương ABCD.A'B' C'D'. M, N là trung điểm của A'B', DD'

Cho hình lập phương ABCD.A'B' C'D'. M, N là trung điểm của A'B', DD'. Chứng minh MN//(A'BD)
1 trả lời
Hỏi chi tiết
109
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để chứng minh \( MN \parallel (A'BD) \), ta cần chứng minh rằng đường thẳng \( MN \) song song với mặt phẳng \( (A'BD) \). Ta sẽ làm điều này bằng cách chứng minh rằng \( MN \) song song với hai đường thẳng không đồng phẳng trong mặt phẳng \( (A'BD) \).

1. **Xác định các điểm và trung điểm:**
- \( A, B, C, D \) là các đỉnh của mặt đáy dưới của hình lập phương.
- \( A', B', C', D' \) là các đỉnh của mặt đáy trên của hình lập phương.
- \( M \) là trung điểm của \( A'B' \).
- \( N \) là trung điểm của \( DD' \).

2. **Xác định tọa độ các điểm:**
Giả sử hình lập phương có cạnh là \( a \) và tọa độ các điểm như sau:
- \( A(0, 0, 0) \)
- \( B(a, 0, 0) \)
- \( D(0, a, 0) \)
- \( A'(0, 0, a) \)
- \( B'(a, 0, a) \)
- \( D'(0, a, a) \)

3. **Tọa độ các trung điểm:**
- \( M \) là trung điểm của \( A'B' \) nên tọa độ của \( M \) là:
\[
M \left( \frac{0 + a}{2}, \frac{0 + 0}{2}, \frac{a + a}{2} \right) = \left( \frac{a}{2}, 0, a \right)
\]
- \( N \) là trung điểm của \( DD' \) nên tọa độ của \( N \) là:
\[
N \left( \frac{0 + 0}{2}, \frac{a + a}{2}, \frac{0 + a}{2} \right) = \left( 0, a, \frac{a}{2} \right)
\]

4. **Xác định phương trình mặt phẳng \( (A'BD) \):**
- Mặt phẳng \( (A'BD) \) đi qua các điểm \( A'(0, 0, a) \), \( B(a, 0, 0) \), và \( D(0, a, 0) \).
- Vector pháp tuyến của mặt phẳng \( (A'BD) \) có thể được xác định bằng tích có hướng của hai vector:
\[
\overrightarrow{A'B} = (a, 0, -a), \quad \overrightarrow{A'D} = (0, a, -a)
\]
\[
\overrightarrow{n} = \overrightarrow{A'B} \times \overrightarrow{A'D} = \begin{vmatrix}
\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\
a & 0 & -a \\
0 & a & -a
\end{vmatrix} = (a^2, a^2, a^2)
\]
Do đó, phương trình mặt phẳng \( (A'BD) \) là:
\[
a^2 x + a^2 y + a^2 z = a^3 \quad \text{hay} \quad x + y + z = a
\]

5. **Kiểm tra tính song song:**
- Vector chỉ phương của \( MN \) là:
\[
\overrightarrow{MN} = \left( 0 - \frac{a}{2}, a - 0, \frac{a}{2} - a \right) = \left( -\frac{a}{2}, a, -\frac{a}{2} \right)
\]
- Ta cần kiểm tra xem vector này có song song với mặt phẳng \( (A'BD) \) hay không. Một cách để làm điều này là kiểm tra xem vector chỉ phương của \( MN \) có thể được biểu diễn như một tổ hợp tuyến tính của các vector trong mặt phẳng \( (A'BD) \).

6. **Kết luận:**
- Vector \( \overrightarrow{MN} = \left( -\frac{a}{2}, a, -\frac{a}{2} \right) \) có thể được viết lại dưới dạng \( \left( -\frac{1}{2}, 1, -\frac{1}{2} \right) \).
- Vector này có thể được biểu diễn như một tổ hợp tuyến tính của các vector trong mặt phẳng \( (A'BD) \), chứng tỏ rằng \( MN \parallel (A'BD) \).

Do đó, ta đã chứng minh được rằng \( MN \parallel (A'BD) \).
1
0
Tiến
16/07 23:30:56
+5đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng ký tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường

Học ngoại ngữ với Flashcard

×
Gia sư Lazi Gia sư
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo