Bộ 10 Đề thi Đánh giá năng lực Bộ Quốc phòng phần Toán học và xử lý số liệu (có đáp án) - Đề số 5

Cho tứ diện ABCD , trong đó có tam giác BCD không cân. Gọi M , N lần lượt là trung điểm của AB , CD và G là trung điểm của đoạn MN . Gọi A1 là giao điểm của AG và ( BCD ) . Kh

28/50

Cho tứ diện \[ABCD\], trong đó có tam giác \[BCD\] không cân. Gọi \[M,\,\,N\] lần lượt là trung điểm của \[AB,\,\,CD\]\[G\] là trung điểm của đoạn \[MN.\] Gọi \[{A_1}\] là giao điểm của \[AG\]\[\left( {BCD} \right)\]. Khẳng định nào sau đây đúng?

\[{A_1}\] là tâm đường tròn tam giác \[BCD\].

\({A_1}\) là tâm đường tròn nội tiếp tam giác \[BCD\].

\({A_1}\) là trực tâm tam giác \[BCD\].

\({A_1}\) là trọng tâm tam giác \[BCD\].

Giải thích

Mặt phẳng \[\left( {ABN} \right)\] cắt mặt phẳng \[\left( {BCD} \right)\] theo giao tuyến \[BN\,.\] Mà \[AG \subset \left( {ABN} \right)\] suy ra \[AG\] cắt \[BN\] tại điểm \[{A_1}\,.\]

Qua \[M\] dựng \[MP\]//\[A{A_1}\] với \[P \in BN\,.\] Có \[M\] là trung điểm của \[AB\] suy ra \[P\] là trung điểm \[B{A_1}\, \Rightarrow \,\,BP = P{A_1}\,\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right).\]

Tam giác \[MNP\] có \[MP\]//\[G{A_1}\] và \[G\] là trung điểm của \[MN\,.\] Suy ra  \[{A_1}\] là trung điểm của \[NP\,\, \Rightarrow \,\,P{A_1} = N{A_1}\,\,\,\,\left( 2 \right).\]

Từ \[\left( 1 \right),\left( 2 \right)\] suy ra \[BP = P{A_1} = {A_1}N\,\, \Rightarrow \,\,\frac{{B{A_1}}}{{BN}} = \frac{2}{3}\] mà \[N\] là trung điểm của \[CD\,.\]

Do đó, \[{A_1}\] là trọng tâm của tam giác \[BCD\,.\] Chọn D.
Do đó, \[{A_1}\] là trọng tâm của tam giác \[ (ảnh 1)