Bài tập Định lý Thalès trong không gian và các bài toán liên quan lớp 11 (có lời giải)
25 câu hỏi
Cho hai đường thẳng d và d’ chéo nhau và các điểm A, B, C trên d, các điểm A’, B’, C’ trên d’ sao cho . Khi đó các đường thẳng AA’, BB’, CC’
Đôi một cắt nhau;
Trùng nhau;
AA’ song song BB’ và cắt CC’;
Song song với nhau.
Đáp án đúng là: D

Theo định lý Thalès đảo ta có ba đường thẳng trên song song với nhau.
Cho hình chóp S.ABC. Gọi D, E, F lần lượt là trung điểm của SB, SA, SC. Vị trí tương đối của (DEF) và (ABC) là
Song song;
Trùng nhau;
Cắt nhau;
Không xác định được.
Đáp án đúng là: A

Vì D, E, F lần lượt là trung điểm của SA, SB, SC nên ta có
, suy ra (DEF) // (ABC) (định lý Thalès đảo).
Cho hình chóp S.ABC, mặt phẳng (P) song song với (ABC) đi qua trọng tâm G của tam giác SAB và cắt SC tại H. Tỷ lệ bằng
1
Đáp án đúng là: C

Gọi M là trung điểm AB.
G là trọng tâm tam giác SAB nên .
Mặt phẳng (P) song song (ABC) và cắt SM tại G, SC tại H nên
(định lý Thalès).
Hai hình vuông ABCD và ABEF nằm trong hai mặt phẳng phân biệt. Trên các đường chéo AC vàBF lần lượt lấy hai điểm M vàN sao cho AM = BN. Vị trí tương đối của MN và (CDFE) là
Cắt nhau;
Song song;
MN nằm trên (CDFE);
Không đủ điều kiện xác định.
Cho hình bình hành ABCD và một điểm S không nằm trên (ABCD, E và F là hai điểm trên SA; SB sao cho: . Vị trí tương đối giữa EF và (ABCD) là
EF nằm trên (ABCD);
EF cắt (ABCD);
EF song song (ABCD);
EF và (ABCD) chéo nhau
Đáp án đúng là: C

Theo định lí Thalès, ta có:
nên EF song song với AB (định lý Thalès).
Mà AB nằm trong mặt phẳng (ABCD) nên: EF // (ABCD).
Cho tứ diện ABCD. G là trọng tâm của tam giác ABD; M nằm trên AB sao cho AM = 2MB. Vị trí tương đối của MG và (BCD) là
MG nằm trên (BCD);
MG cắt (BCD);
MG song song (BCD);
MG và (BCD) chéo nhau.
Đáp án đúng là: C

Gọi P là trung điểm của BD.
Vì G là trọng tâm tam giác ABD nên (1)
Điểm M nằm trên AB thỏa mãn: AM = 2MB nên (2)
Từ (1) và (2) suy ra:
⇒ MG // BD (định lí Thalès đảo).
Mặt khác BD nằm trong mặt phẳng (BCD) suy ra GQ // mp(BCD).
Cho tứ diện ABCD. Gọi G là trọng tâm tam giác ABD. Trên BC lấy điểm E sao cho EB = 2EC. Vị trí tương đối của EG và (ACD) là
EG nằm trên (ACD);
EG song song (ACD);
EG cắt (ACD);
EG và (ACD) chéo nhau.
Đáp án đúng là: B

Gọi I là trung điểm AD.
G là trọng tâm tam giác ABD nên (1)
Điểm E nằm trên BC sao cho EB = 2EC nên (2)
Từ (1) và (2) ta có EG // CI (định lý Thalès đảo).
Mà CI nằm trong mặt phẳng (ACD).
Vậy EG // (ACD).
Cho tứ diện ABCD. Gọi E, F là trọng tâm các tam giác ACD và ABD. Vị trí tương đối của EF và ABC là
EF song song (ABC);
EF nằm trên (ABC);
EF vuông góc (ABC);
EF cắt (ABC).
Đáp án đúng là: A

Gọi M và N lần lượt là trung điểm của AB và AC.
Vì E và F là trọng tâm các tam giác ACD và ABD nên .
Suy ra EF // MN(định lý Thalès đảo).
Mà MN nằm trên (ABC) nên EF // (ABC).
Cho hình chóp S.ABC; gọi G, H là trọng tâm tam giác SAC và SBC. Gọi M là trung điểm của BC. Đường thẳng song song với (ABC) là
GM;
HM;
GH;
GS.
Đáp án đúng là: C

Gọi M và N là trung điểm của BC và AC.
Do G, H lần lượt là trọng tâm tam giác SAC và SBC nên .
Suy ra GH // HK (định lý Thalès đảo).
Mà HK ⊂ (ABC) nên GH // (ABC).
Cho tứ diện ABCD; lấy điểm M trên cạnh AB sao cho: . Trên cạnh AC lấy điểm N sao cho MN // (BCD). Tỉ số là
2
3
Đáp án đúng là: B
Cho ba mặt phẳng (P), (Q) và (R) đôi một song song chắn trên hai cát tuyến phân biệt d và d' lần lượt tại các điểm A, B, C và A', B', C'. Khẳng định nào sau đây là đúng theo định lí Thalès trong không gian?
\(\frac{{AB}}{{A'B'}} = \frac{{BC}}{{B'C'}} = \frac{{AC}}{{A'C'}}\).
\(\frac{{AB}}{{A'C'}} = \frac{{BC}}{{B'C'}} = \frac{{AC}}{{A'B'}}\).
\(\frac{{AB}}{{BC}} = \frac{{B'C'}}{{A'B'}}\).
\(\frac{{AB}}{{A'B'}} = \frac{{B'C'}}{{BC}} = \frac{{AC}}{{A'C'}}\).
Đáp án đúng là: A

Theo định lí Thalès trong không gian, ba mặt phẳng đôi một song song chắn trên hai cát tuyến phân biệt bất kì những đoạn thẳng tương ứng tỉ lệ. Do đó ta có:
\(\frac{{AB}}{{A'B'}} = \frac{{BC}}{{B'C'}} = \frac{{AC}}{{A'C'}}\).
Cho ba mặt phẳng đôi một song song cắt hai cát tuyến phân biệt d, d' lần lượt tại A, B, C và A', B', C'. Biết AB = 2 cm, BC = 4 cm và A'B' = 3 cm. Độ dài của đoạn thẳng B'C' là:
5 cm.
6 cm.
4 cm.
8 cm.
Đáp án đúng là: B

Áp dụng định lí Thalès trong không gian, ta có: \(\frac{{AB}}{{BC}}\) = \(\frac{{A'B'}}{{B'C'}}\).
Suy ra \(\frac{2}{4}\) = \(\frac{3}{{B'C'}}\). Do đó B'C' = \(\frac{{4 \cdot 3}}{2}\) = 6 (cm).
Cho hình tứ diện SABC. Trên cạnh SA lấy các điểm A1, A2 sao cho A2A1 = 2A1A. Gọi (P) và (Q) là hai mặt phẳng song song với mặt phẳng (ABC) và lần lượt đi qua A1, A2. Mặt phẳng (P) cắt SB tại B1, mặt phẳng (Q) cắt SB tại B2. Tỉ số \(\frac{{{B_2}{B_1}}}{{{B_1}B}}\) bằng:
1.
2.
3.
\(\frac{1}{2}\).
Đáp án đúng là: B

Áp dụng định lí Thalès cho ba mặt phẳng đôi một song song (P), (Q), (ABC) và hai cát tuyến SA, SB, ta có: \(\frac{{{A_2}{A_1}}}{{{A_1}A}}\) = \(\frac{{{B_2}{B_1}}}{{{B_1}B}}\).
Vì A2A1 = 2A1A nên \(\frac{{{A_2}{A_1}}}{{{A_1}A}}\) = 2. Suy ra \(\frac{{{B_2}{B_1}}}{{{B_1}B}}\) = 2.
Ba mặt phẳng (P), (Q) và (R) đôi một song song chắn trên hai cát tuyến a, b các đoạn thẳng tương ứng tỉ lệ. Cát tuyến a cắt 3 mặt phẳng tại M, N, P; cát tuyến b cắt 3 mặt phẳng tại M', N', P'. Biết MN = 3 cm, NP = 6 cm và M'P' = 12 cm. Độ dài đoạn thẳng M'N' là
3 cm.
4 cm.
6 cm.
8 cm.
Đáp án đúng là: B

Theo định lí Thalès trong không gian, ta có: \(\frac{{MN}}{{NP}}\) = \(\frac{{M'N'}}{{N'P'}}\) = \(\frac{3}{6}\) = \(\frac{1}{2}\).
Suy ra N'P' = 2M'N'.
Lại có M'P' = M'N' + N'P' = M'N' + 2M'N' = 3M'N'.
Do đó 3M'N' = 12 ⇒ M'N' = 4 (cm).
Cho hình tứ diện ABCD. Mặt phẳng (P) và (Q) song song với mặt phẳng (BCD) lần lượt cắt cạnh AB tại M, N sao cho AM = 2 cm, MN = 4 cm, NB = 3 cm. Hai mặt phẳng này cũng cắt cạnh AC lần lượt tại M', N'. Biết AC = 18 cm. Độ dài đoạn thẳng M'N' bằng:
4 cm.
6 cm.
8 cm.
9 cm.
Đáp án đúng là: C

Ba mặt phẳng (P), (Q) và (BCD) đôi một song song chắn trên hai cạnh AB, AC các đoạn thẳng tương ứng tỉ lệ.
Ta có: AB = AM + MN + NB = 2 + 4 + 3 = 9 cm.
Xét △ABC có MM' ∥ BC, áp dụng định lí Thalès ta có:
\(\frac{{AM}}{{AB}} = \frac{{AM'}}{{AC}}\) ⇒ AM' = \(\frac{{AM \cdot AC}}{{AB}} = \frac{{2 \cdot 18}}{9}\) = 4.
Tương tự, xét △ABC có NN' ∥ BC, áp dụng định lí Thalès ta có: \(\frac{{AN}}{{AB}} = \frac{{AN'}}{{AC}}\)
Mà AN = AM + MN = 2 + 4 = 6 ⇒ AN' = \(\frac{{AN \cdot AC}}{{AB}} = \frac{{6 \cdot 18}}{9}\) = 12.
Do đó M'N' = AN' – AM' = 12 – 4 = 8 cm.
Cho ba mặt phẳng (P), (Q) và (R) đôi một song song. Hai đường thẳng phân biệt d, d' cắt ba mặt phẳng lần lượt tại A, B, C và A', B', C'.
Tỉ số \(\frac{{AB}}{{A'B'}}\) và \(\frac{{BC}}{{B'C'}}\) luôn bằng nhau.
Tỉ lệ thức \(\frac{{AB}}{{BC}}\) = \(\frac{{A'B'}}{{B'C'}}\) là một hệ quả đúng.
Từ định lí Thalès suy ra AC ⋅ B'C' = BC ⋅ A'C'.
Tỉ số \(\frac{{AB}}{{AC}}\) có thể khác tỉ số \(\frac{{A'B'}}{{A'C'}}\).
Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Đúng. d) Sai.

a) Đúng. Đây là biểu thức chuẩn xác của định lí Thalès trong không gian.
b) Đúng. Từ \(\frac{{AB}}{{A'B'}}\) = \(\frac{{BC}}{{B'C'}}\) ta có thể đổi chỗ các trung tỉ để được \(\frac{{AB}}{{BC}}\) = \(\frac{{A'B'}}{{B'C'}}\).
c) Đúng. Từ \(\frac{{BC}}{{B'C'}}\) = \(\frac{{AC}}{{A'C'}}\) nhân chéo ta suy ra AC ⋅ B'C' = BC ⋅ A'C'.
d) Sai. Theo định lí Thalès trong không gian, ba mặt phẳng song song chắn trên hai cát tuyến những đoạn thẳng tương ứng tỉ lệ nên ta luôn có \(\frac{{AB}}{{AC}}\) = \(\frac{{A'B'}}{{A'C'}}\).
Cho tứ diện SABC. Trên cạnh SA lấy các điểm A1, A2 sao cho A2A1 = 3A1A. Gọi (P) và (Q) là hai mặt phẳng song song với mặt phẳng (ABC) và lần lượt đi qua A1, A2. Mặt phẳng (P) cắt các cạnh SB, SC lần lượt tại B1, C1. Mặt phẳng (Q) cắt các cạnh SB, SC lần lượt tại B2, C2.
Ba mặt phẳng (P), (Q) và (ABC) đôi một song song với nhau.
Hai đường thẳng SA và SB là hai cát tuyến bị chắn bởi ba mặt phẳng song song.
Độ dài B2B1 = 3B1B.
Độ dài C2C1 =\(\frac{1}{3}\)C1C.
Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Đúng. d) Sai.

a) Đúng. Giả thiết đã cho (P) và (Q) cùng song song với mặt phẳng đáy (ABC).
b) Đúng. Hai đường thẳng này cùng cắt qua ba mặt phẳng (P), (Q) và (ABC).
c) Đúng. Áp dụng định lí Thalès, \(\frac{{{A_2}{A_1}}}{{{A_1}A}}\) = \(\frac{{{B_2}{B_1}}}{{{B_1}B}}\) = 3 ⇒ B2B1 = 3B1B.
d) Sai. Tương tự ta có \(\frac{{{C_2}{C_1}}}{{{C_1}C}}\) = \(\frac{{{A_2}{A_1}}}{{{A_1}A}}\) = 3 ⇒ C2C1 = 3C1C.
Cho ba mặt phẳng (P), (Q) và (R) đôi một song song. Đường thẳng a cắt ba mặt phẳng này lần lượt tại A, B, C; đường thẳng b cắt ba mặt phẳng này lần lượt tại M, N, P. Biết AB = 6, BC = 8 và MN = x, NP = y.
Tỉ số \(\frac{x}{y}\) = \(\frac{3}{4}\).
Nếu x = 9 thì y = 12.
Biểu thức 8x – 6y = 0 luôn đúng.
Nếu MP = 28 thì x = 16.
Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Đúng. d) Sai.

a) Đúng. Áp dụng định lí Thalès trong không gian: \(\frac{{AB}}{{BC}}\) = \(\frac{{MN}}{{NP}}\) ⇒ \(\frac{6}{8}\) = \(\frac{x}{y}\) ⇒ \(\frac{x}{y}\) = \(\frac{3}{4}\).
b) Đúng. Thay x = 9 vào tỉ lệ ta được \(\frac{9}{y}\) = \(\frac{3}{4}\) ⇒ y = 12.
c) Đúng. Từ \(\frac{x}{y}\) = \(\frac{6}{8}\) ⇒ 8x = 6y ⇔ 8x – 6y = 0.
d) Sai. Ta có MP = x + y = 28 và y = \(\frac{4}{3}\)x, suy ra x + \(\frac{4}{3}\)x = 28 ⇔ \(\frac{7}{3}\)x = 28 ⇔ x = 12.
Cho hình tứ diện ABCD. Hai mặt phẳng (P) và (Q) song song với mặt phẳng (BCD) cắt cạnh AB lần lượt tại M, N sao cho AM = MN = NB. Hai mặt phẳng này cũng cắt cạnh AD lần lượt tại M', N'.
Ba mặt phẳng (P), (Q) và (BCD) đôi một song song.
Tỉ lệ các đoạn thẳng tạo thành trên cạnh AB là AM : MN : NB = 1 : 1 : 1.
AM' = M'N' = N'D.
Nếu độ dài M'D = 10 cm thì độ dài AD = 20 cm.
Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Đúng. d) Sai.

a) Đúng. Vì hai mặt phẳng cùng song song với mặt đáy (BCD).
b) Đúng. Theo đề bài có: AM = MN = NB ⇒ AM : MN : NB = 1 : 1 : 1.
c) Đúng. Vì: AM = MN = NB nên AM′ : M′N′ : N′D = 1 : 1 : 1 suy ra AM′ = M′N′ = N′D.
d) Sai. Vì M'N' = N'D nên M'D = 2N'D = 10 ⇒ N'D = 5 cm. Suy ra AD = 3N'D = 15 cm.
Cho ba mặt phẳng (P), (Q) và (R) đôi một song song chắn trên hai cát tuyến d1 và d2 các điểm tương ứng A, B, C và A', B', C'. Biết AC = 10, A'B' = 6, B'C' = 9.
Tỉ số \(\frac{{AB}}{{BC}}\) =\(\frac{2}{3}\).
Độ dài A'C' = 15.
Độ dài BC = 4.
Độ dài AB = 6.
Đáp án: a) Đúng. b) Đúng. c) Sai. d) Sai.

a) Đúng. Theo định lí Thalès: \(\frac{{AB}}{{BC}}\)= \(\frac{{A'B'}}{{B'C'}}\) = \(\frac{6}{9}\) =\(\frac{2}{3}\).
b) Đúng. Ta có A'C' = A'B' + B'C' = 6 + 9 = 15.
c) Sai. Theo câu a), ta có: \(\frac{{AB}}{{BC}}\) = \(\frac{2}{3}\) ⇒ \(\frac{{AB}}{2}\) = \(\frac{{BC}}{3}\) = \(\frac{{AB + BC}}{{2 + 3}}\) = \(\frac{{AC}}{5}\) = \(\frac{{10}}{5}\) = 2.
Do đó BC = 3 ⋅ 2 = 6.
d) Sai. Từ trên suy ra AB = 2 ⋅ 2 = 4.
Cho ba mặt phẳng (P), (Q), (R) đôi một song song. Đường thẳng a cắt ba mặt phẳng này lần lượt tại A, B, C; đường thẳng b cắt ba mặt phẳng này lần lượt tại A′, B′, C′. Biết AB = x + 1, BC = 5, A'B' = 3 và B'C' = x – 1 (với x > 1). Tìm giá trị của x.
Đáp án: 4

Theo định lí Thalès trong không gian, ta có: \(\frac{{AB}}{{BC}}\) = \(\frac{{A'B'}}{{B'C'}}\) ⇒ \(\frac{{x + 1}}{5}\) = \(\frac{3}{{x - 1}}\).
Suy ra: (x + 1)(x – 1) = 15 ⇔ x2 – 1 = 15 ⇔ x2 = 16.
Vì x > 1 nên x = 4.
Trong không gian, cho ba mặt phẳng đôi một song song. Chúng chắn trên cát tuyến thứ nhất các đoạn thẳng có độ dài liên tiếp là x và 6, chắn trên cát tuyến thứ hai các đoạn thẳng tương ứng có độ dài liên tiếp là 4 và 8. Tính giá trị của x.
Đáp án: 3

Theo định lí Thalès trong không gian, ta có tỉ lệ các đoạn thẳng tương ứng là bằng nhau: \(\frac{x}{6}\) = \(\frac{4}{8}\).
Suy ra x = \(\frac{{6 \cdot 4}}{8}\) = 3.
Cho hình tứ diện ABCD. Các điểm M, N thuộc cạnh AB sao cho AM = 2 cm, MN = 3 cm, NB = 4 cm. Các mặt phẳng đi qua M, N và song song với mặt phẳng (BCD) lần lượt cắt cạnh AC tại M', N'. Biết độ dài đoạn thẳng AN' = 10 cm. Tính độ dài đoạn thẳng M'N' (theo đơn vị cm).
Đáp án: 6

Các mặt phẳng song song chắn trên hai cạnh AB và AC các đoạn tương ứng tỉ lệ.
Ta có: AN = AM + MN = 2 + 3 = 5 cm.
Theo định lí Thalès: \(\frac{{AN}}{{AB}} = \frac{{AN'}}{{AC}}\) ⇒ \(\frac{{AB}}{{AC}} = \frac{{AN}}{{AN'}} = \frac{5}{{10}} = \frac{1}{2}\).
Lại có: \(\frac{{AM}}{{AB}} = \frac{{AM'}}{{AC}}\) ⇒ \(\frac{{AM'}}{{AC}} = \frac{{AM}}{{AB}} = \frac{2}{{AB}}\).
Mà \(\frac{{AB}}{{AC}} = \frac{1}{2}\) ⇒ AC = 2AB.
⇒ AM' = \(\frac{2}{{AB}}\)⋅ AC = \(\frac{2}{{AB}}\)⋅ 2AB = 4 (cm).
Do đó: M'N' = AN' – AM' = 10 – 4 = 6 (cm).
Ba mặt phẳng song song chắn trên hai cát tuyến phân biệt những đoạn thẳng tương ứng tỉ lệ. Cát tuyến thứ nhất bị cắt thành hai đoạn có độ dài là 5 cm và 15 cm. Cát tuyến thứ hai bị cắt thành hai đoạn có tổng độ dài là 32 cm. Tính độ dài đoạn dài hơn trên cát tuyến thứ hai (theo đơn vị cm).
Đáp án: 24

Gọi độ dài hai đoạn thẳng trên cát tuyến thứ hai là x và y (giả sử x < y).
Theo định lí Thalès trong không gian, ta có: \(\frac{x}{y}\) = \(\frac{5}{{15}}\) = \(\frac{1}{3}\) ⇒ y = 3x.
Tổng độ dài của chúng là x + y = 32 ⇔ x + 3x = 32 ⇔ 4x = 32 ⇒ x = 8.
Đoạn dài hơn có độ dài là y = 3 ⋅ 8 = 24.
Cho hình tứ diện S.ABC. Điểm M thuộc cạnh SA sao cho SM = \(\frac{2}{5}\)MA. Mặt phẳng (α) đi qua M và song song với mặt phẳng (ABC) cắt cạnh SC tại N. Gọi E là trung điểm của đoạn thẳng NC. Biết SC = 7 cm. Tính độ dài đoạn thẳng EC.
Đáp án: 2,5.

Vì mặt phẳng (α) đi qua M song song với mặt phẳng (ABC), (SAC) ∩ (α) = MN (do M, N ∈ (α) ∩ (SAC)), (SAC) ∩ (ABC) = AC ⇒ MN ∥ AC.
Xét tam giác SAC, theo định lí Thalès: \(\frac{{SM}}{{SA}} = \frac{{SN}}{{SC}}\).
Theo đề bài, ta có: SM = \(\frac{2}{5}\)MA ⇒ \(\frac{{SM}}{{MA}} = \frac{2}{5}\) ⇒ MA = \(\frac{5}{2}\)SM.
⇒ SA = SM + MA = SM + \(\frac{5}{2}\)SM = \(\frac{7}{2}\)SM ⇒ \(\frac{{SM}}{{SA}} = \frac{{SM}}{{\frac{7}{2}SM}} = \frac{2}{7}\).
Suy ra \(\frac{{SM}}{{SA}} = \frac{{SN}}{{SC}}\) = \(\frac{2}{7}\) ⇒ SN = \(\frac{2}{7}\)SC.
Vì NC = SC – SN = SC – \(\frac{2}{7}\)SC = \(\frac{5}{7}\)SC.
Mà E là trung điểm của đoạn thẳng NC (theo giả thiết)
⇒ EC = \(\frac{1}{2}\)NC = \(\frac{1}{2}\)⋅ \(\frac{5}{7}\)SC = \(\frac{5}{{14}}\)SC = \(\frac{5}{{14}}\)⋅ 7 = \(\frac{5}{2}\) = 2,5 (cm).








