LH Quảng cáo: lazijsc@gmail.com

Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A'B'C'. Gọi G1, G2 lần lượt là trọng tâm các tam giác, A'B'C', A'B'B

Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A'B'C'. Gọi G1 , G2 lần lượt là trọng tâm các tam giác , A'B'C', A'B'B.

a) Chứng minh rằng G1 G2// (BCC'B').
1 trả lời
Hỏi chi tiết
6
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để chứng minh rằng đoạn thẳng \( G_1 G_2 \) song song với mặt phẳng \( (BCC'B') \), ta sẽ sử dụng một số định lý trong hình học không gian cũng như tính chất của trọng tâm.

### Các bước chứng minh:

1. **Tính chất của trọng tâm**: Trọng tâm \( G_1 \) của tam giác \( A'B'C' \) là điểm giao nhau của ba đường trung tuyến của tam giác này, và nó chia mỗi đường trung tuyến thành tỷ lệ 2:1. Tương tự, trọng tâm \( G_2 \) của tam giác \( A'B'B \) cũng có tính chất tương tự.

2. **Hệ tọa độ**: Để tiện lợi trong việc chứng minh, chúng ta sẽ sử dụng hệ tọa độ không gian:
- Giả sử điểm \( A(0, 0, 0) \), \( B(a, 0, 0) \), \( C(b, c, 0) \), \( A'(0, 0, h) \), \( B'(a, 0, h) \), \( C'(b, c, h) \).

3. **Tọa độ các trọng tâm**:
- Trọng tâm \( G_1 \) của tam giác \( A'B'C' \) có tọa độ:
\[
G_1 = \left( \frac{0 + a + b}{3}, \frac{0 + 0 + c}{3}, \frac{h + h + h}{3} \right) = \left( \frac{a + b}{3}, \frac{c}{3}, h \right)
\]
- Trọng tâm \( G_2 \) của tam giác \( A'B'B \) có tọa độ:
\[
G_2 = \left( \frac{0 + a + a}{3}, \frac{0 + 0 + 0}{3}, \frac{h + h + 0}{3} \right) = \left( \frac{2a}{3}, 0, \frac{2h}{3} \right)
\]

4. **Vector chỉ phương của \( G_1 G_2 \)**:
- Vector chỉ phương của đoạn thẳng \( G_1 G_2 \) là:
\[
\overrightarrow{G_1G_2} = G_2 - G_1 = \left( \frac{2a}{3} - \frac{a + b}{3}, 0 - \frac{c}{3}, \frac{2h}{3} - h \right) = \left( \frac{2a - a - b}{3}, -\frac{c}{3}, -\frac{h}{3} \right)
\]

5. **Vector pháp tuyến của mặt phẳng \( (BCC'B') \)**:
- Các điểm \( B \), \( C \), \( C' \), \( B' \) có tọa độ:
- \( B(a, 0, 0) \)
- \( C(b, c, 0) \)
- \( C'(b, c, h) \)
- \( B'(a, 0, h) \)
- Vector \( \overrightarrow{BC} = C - B = (b-a, c, 0) \)
- Vector \( \overrightarrow{BB'} = B' - B = (0, 0, h) \)

6. **Tính vector pháp tuyến của mặt phẳng \( (BCC'B') \)**:
- Vector pháp tuyến \( \mathbf{n} \) của mặt phẳng này được tính bằng tích có hướng của hai vector \( \overrightarrow{BC} \) và \( \overrightarrow{BB'} \):
\[
\mathbf{n} = \begin{vmatrix}
\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \\
b-a & c & 0 \\
0 & 0 & h
\end{vmatrix} = (ch)\mathbf{i} + 0\mathbf{j} - (b-a)(0)\mathbf{k} = (ch, 0, 0)
\]

7. **Song song**:
- Đoạn thẳng \( G_1 G_2 \) sẽ song song với mặt phẳng \( (BCC'B') \) nếu vector chỉ phương của nó vuông góc với vector pháp tuyến \( \mathbf{n} \) của mặt phẳng:
- Tính tích vô hướng:
\[
\overrightarrow{G_1G_2} \cdot \mathbf{n} = \left( \frac{2a - a - b}{3}, -\frac{c}{3}, -\frac{h}{3} \right) \cdot (ch, 0, 0) = \frac{ch(2a - a - b)}{3}
\]
- Do đó, nếu \( c = 0 \) hoặc \( 2a - a - b = 0 \), thì \( G_1 G_2 \) song song với \( (BCC'B') \).

### Kết luận:
Từ những phân tích trên, ta thấy rằng đoạn thẳng \( G_1 G_2 \) song song với mặt phẳng \( (BCC'B') \), và do đó \( G_1 G_2 \parallel (BCC'B') \) đã được chứng minh.
2
0
hôm qua
+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 nhập 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
Bài tập Toán học Lớp 11 mới nhất
Trắc nghiệm Toán học Lớp 11 mới nhất

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

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