Bộ 24 đề thi cuối kì 1 Toán 11 Cánh diều (2023 - 2024) có đáp án - Đề 19

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

32/32

Cho hình lăng trụ tam giác \(ABC.\,A'B'C'\). Gọi \(G,\,G',\,I\) lần lượt là trọng tâm các tam giác \(ABC,\,\,A'B'C',\,\,ABB'.\)

1) Chứng minh rằng:

     a) Mặt phẳng \(\left( {A'BG'} \right)\)song song với mặt phẳng \(\left( {AGC'} \right).\)

     b) Đường thẳng \(IG'\) song song với mặt phẳng \(\left( {BCC'B'} \right).\)

2) Gọi \(E,\,\,F\) lần lượt là trung điểm của \(BB',\,\,CC'\). Đường thẳng \(d\) đi qua \[G\] cắt đường thẳng \(AB'\) tại \(H\) và cắt đường thẳng \[EF\] tại \(K\). Xác định các điểm \(H,\,\,K\) và tính \(\frac{{AH}}{{AB'}}.\)

0/3000 ký tự
Giải thích

Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A'B'C'. Gọi G,G',I lần lượt là trọng tâm các tam giác ABC,A'B'C',ABB' (ảnh 1)

a) Gọi \(M,\,\,M'\) lần lượt là trung điểm của \(BC,\,\,B'C'\). Suy ra mặt phẳng \(\left( {A'BG'} \right)\) là mặt phẳng \(\left( {A'BM'} \right)\) và mặt phẳng \(\left( {AGC'} \right)\) là mặt phẳng \(\left( {AMC'} \right)\).

Ta có: các tứ giác \(AMM'A',\,\,BMC'M'\) là các hình bình hành.

Suy ra: \(A'M'\) song song \(AM\)\(BM'\) song song \(MC'.\)

\(A'M',\,\,BM' \subset \left( {A'BG'} \right);\,\,AM,\,\,MC' \subset \left( {AGC'} \right)\)

Suy ra: mặt phẳng \(\left( {A'BG'} \right)\) song song với mặt phẳng \(\left( {AGC'} \right).\)

b) Ta có: \(\frac{{A'I}}{{AB}} = \frac{{A'G'}}{{A'M'}} = \frac{2}{3} \Rightarrow IG'\) song song \(BM'.\)

Suy ra: \(IG'\) song song với mặt phẳng \(\left( {BCC'B'} \right).\)

Ta có: \(G \in AM \Rightarrow G \in \left( {AB'M} \right)\); \(H \in AB' \Rightarrow H \in \left( {AB'M} \right)\)\( \Rightarrow GH \subset \left( {AB'M} \right)\)

Suy ra: \(K = EF \cap \left( {AB'M} \right)\) hay \(K = EF \cap B'M\)\(H = GK \cap AB'\)

(Như hình vẽ)

Ta có: \(\frac{{MG}}{{GA}}.\frac{{AH}}{{HB'}}.\frac{{B'K}}{{KM}} = 1 \Rightarrow \frac{{AH}}{{AB'}} = 2.\) Vậy \(\frac{{AH}}{{AB'}} = 2.\)