Đề cương ôn tập cuối kì 1 Toán 11 Cánh diều cấu trúc mới có đáp án - Tự luận
19 câu hỏi
Cho \(\sin \alpha = \frac{3}{5}\) và \({\rm{90}}^\circ < \alpha < 180^\circ \). Tính giá trị của biểu thức \(B = \frac{{3\cot \alpha + 4\tan \alpha }}{{4\tan \alpha + 3\cot \alpha }}\).
Lời giải
Vì \({\rm{90}}^\circ < \alpha < 180^\circ \) nên \({\rm{cos}}\alpha < 0.\)
Ta có \({\sin ^2}\alpha + {\cos ^2}\alpha = 1 \Rightarrow \cos \alpha = - \sqrt {1 - {{\sin }^2}\alpha } = - \sqrt {1 - \frac{9}{{25}}} = - \frac{4}{5}\)
Khi đó: \(\tan \alpha = - \frac{3}{4},\cot \alpha = - \frac{4}{3}\) \( \Rightarrow B = 1.\)
Chú ý: Từ giả thiết ta có biểu thức \(B\) luôn có nghĩa và có tử số bằng mẫu số nên \(B = 1\).
Cho tam giác \(ABC\). Chứng minh rằng \(\sin \frac{A}{2}.\cos \frac{B}{2} + \cos \frac{A}{2}.\sin \frac{B}{2} = \cos \frac{C}{2}\).
Lời giải
\(VT = \sin \frac{A}{2}.\cos \frac{B}{2} + \cos \frac{A}{2}.\sin \frac{B}{2} = \sin \left( {\frac{A}{2} + \frac{B}{2}} \right)\)\( = \sin \left( {\frac{\pi }{2} - \frac{C}{2}} \right) = \cos \frac{C}{2} = VP.\)
Tìm tất cả các giá trị nguyên của \[m\] để phương trình \[\sin 2x + \cos 2x = m\sqrt 2 \] có nghiệm.
Lời giải
Ta có \[\sin 2x + \cos 2x = \sqrt 2 m \Leftrightarrow \sqrt 2 {\rm{cos}}\left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right) = \sqrt 2 m\]\[ \Leftrightarrow \cos \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right) = m\]
Vì \[\left| {\cos \left( {2x - \frac{\pi }{4}} \right)} \right| \le 1\] nên \[\left| m \right| \le 1.\] Hay \[ - 1 \le m \le 1\].Do \[m \in \mathbb{Z} \Rightarrow m = \left\{ { - 1;0;1} \right\}.\]
Giải phương trình: \(\sin \left( {x + \frac{\pi }{6}} \right) - \sin 2x = 0\).
Lời giải
Ta có: \(\sin \left( {x + \frac{\pi }{6}} \right) - \sin 2x = 0\,\,\, \Leftrightarrow \,\,\,\sin \left( {x + \frac{\pi }{6}} \right) = \sin 2x\)
\( \Leftrightarrow \,\,\,\left[ \begin{array}{l}x + \frac{\pi }{6} = 2x + k2\pi \\x + \frac{\pi }{6} = \pi - 2x + k2\pi \end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \,\,\,\left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{6} - k2\pi \\x = \frac{{5\pi }}{{18}} + k\frac{{2\pi }}{3}\end{array} \right.,\,k \in \mathbb{Z}\)
Ông H có một căn hộ cho thuê, năm đầu tiên cho thuê với giá \[60\] triệu đồng/năm, kể từ năm thứ hai trở đi giá cho thuê mỗi năm tăng so với năm liền trước đó \[5\% \]. Hỏi sau \[5\]năm, tổng số tiền ông H thu về từ cho thuê căn hộ đó là bao nhiêu?
Lời giải
Gọi \[{u_n}\] là số tiền ông H thu về sau khi cho thuê sau \[n\]năm.
Năm đầu tiên, ông H thu về: \[{u_1} = 60\].
Năm thứ hai, ông H thu về: \[{u_2} = {u_1}\left( {1 + 5\% } \right) = 1,05{u_1}\].
……
Năm thứ \[n\], ông H thu về \[{u_n} = {u_{n - 1}}\left( {1 + 5\% } \right) = 1,05{u_{n - 1}}\].
Nên \[{u_n}\] là cấp số nhân với \[{u_1} = 60;\,\,q = 1,05\].
Sau 5 năm, tổng số tiền ông H thu về từ cho thuê căn hộ đó là:
\[{S_5} = {u_1}.\frac{{{q^5} - 1}}{{q - 1}} = 60.\frac{{{{1,05}^5} - 1}}{{1,05 - 1}} = 331,537875\] (triệu đồng).
Một cái tháp có 11 tầng. Diện tích của mặt sàn tầng 2 bằng nửa diện tích của mặt đáy tháp và diện tích của mặt sàn mỗi tầng bằng nửa diện tích của mặt sàn mỗi tầng ngay bên dưới. Biết mặt đáy tháp có diện tích là \(12288\;{m^2}\). Tính diện tích của mặt sàn tầng trên cùng của tháp theo đơn vị mét vuông.
Lời giải
Diện tích mặt đáy tháp là \({u_1} = 12288\left( {\;{m^2}} \right)\).
Diện tích mặt sàn tầng 2 là: \({u_{2\,}} = 12288.\frac{1}{2} = 6144\left( {\;{m^2}} \right)\).
Gọi diện tích mặt sàn tầng \(n\) là \({u_n}\) với \(n \in {\mathbb{N}^*}\).
Dãy \(\left( {{u_n}} \right)\) lập thành một cấp số nhân là \({u_1} = 12288\) và công bội \(q = \frac{1}{2}\),
Số hạng tổng quát là: \({u_n} = 12288.{\left( {\frac{1}{2}} \right)^{n - 1}}\).
Diện tích mặt tháp trên cùng chính là mặt tháp thứ 11 nên ta có:
\({u_{11}} = 12288 \cdot {\left( {\frac{1}{2}} \right)^{11 - 1}} = 12\left( {\;{m^2}} \right)\).
Trong sân vận động được chia làm 4 khu vực A, B, C, D. Trong khu A có tất cả 30 dãy ghế, dãy đầu tiên có 15 ghế. Các dãy sau, mỗi dãy nhiều hơn dãy ngay trước nó 4 ghế. Hỏi khu A có tất cả bao nhiêu ghế?
Lời giải
Gọi \[{u_1},{u_2},...{u_{30}}\] lần lượt là số ghế của dãy ghế thứ nhất, dãy ghế thứ hai, … và dãy ghế số ba mươi. Ta có công thức tổng quát \[{u_n} = {u_{n - 1}} + 4\]\[(n = 2,3,...30)\]
Kí hiệu \[{S_{30}} = {u_1} + {u_2} + ... + {u_{30}}\], theo công thức tổng các số hạng của một cấp số cộng ta được \[{S_{30}} = \frac{{30}}{2}(2{u_1} + (30 - 1)4) = ..... = 2190\]
Vậy khu A có 2 190 ghế.
Đầu mùa thu hoạch dưa hấu, bác nông dân Mai An Tiêm đã bán cho người thứ nhất nửa số dưa hấu thu hoạch được và nửa quả, bán cho người thứ hai nửa số dưa hấu còn lại và nửa quả, bán cho người thứ ba nửa số dưa hấu còn lại và nửa quả, ... Đến lượt người thứ mười một bác cũng bán nửa số dưa hấu còn lại và nửa quả thì không còn quả nào nữa. Biết một quả dưa hấu có giá bán 10.000 đồng. Hỏi bác nông dân Mai An Tiêm đã thu được bao nhiêu tiền?
Lời giải
Gọi \(x\)(\(x\)>0) là số quả dưa hấu thu hoạch được đầu mùa của bác nông dân Mai An Tiêm.
Người khách hàng thứ nhất đã mua: \(\frac{x}{2} + \frac{1}{2} = \frac{{x + 1}}{2}\) quả;
Người thứ 2 mua: \(\frac{1}{2}\left( {x - \frac{{x + 1}}{2}} \right) + \frac{1}{2} = \frac{{x + 1}}{{{2^2}}}\) quả;
Người khách hàng thứ 3 mua: \(\frac{1}{2}\left( {x - \frac{{x + 1}}{2} - \frac{{x + 1}}{{{2^2}}}} \right) + \frac{1}{2} = \frac{{x + 1}}{{{2^3}}}\)\(\) quả;.
…
và người khách hàng thứ 11 mua: \(\frac{{x + 1}}{{{2^{11}}}}\) quả. Ta có phương trình:
\(\frac{{x + 1}}{2} + \frac{{x + 1}}{{{2^2}}} + ... + \frac{{x + 1}}{{{2^{11}}}} = x\)\( \Leftrightarrow \left( {x + 1} \right)\left( {\frac{1}{2} + \frac{1}{{{2^2}}} + ... + \frac{1}{{{2^{11}}}}} \right) = x\)(*)
Ta có \(\frac{1}{2} + \frac{1}{{{2^2}}} + ... + \frac{1}{{{2^{11}}}} = \frac{1}{2}\,\frac{{1 - \frac{1}{{{2^{11}}}}}}{{\frac{1}{2}}} = \frac{{2047}}{{2048}}\)
Do đó phương trình (*) \( \Leftrightarrow \left( {x + 1} \right)\frac{{2047}}{{2048}} = x \Leftrightarrow x = 2047\)
Số tiền bác ấy thu được là \(20.470.000\) đồng.
Tính các giới hạn sau:
a) \(\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \left( {\frac{{ - {n^2} + 7n - 9}}{{5{n^2} + 2n}}} \right)\);
b) \[\mathop {\lim }\limits_{x \to 4} \frac{{\sqrt {x + 21} - 5}}{{2x - 8}}\];
c) \(\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \frac{{\sqrt {4{n^2} + n} + 2n - 3}}{{n + 5}}\);
d) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\sqrt {2023x + 1} .\sqrt[3]{{2024x + 1}} - 1}}{x}\).
Lời giải
a) \(\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \left( {\frac{{ - {n^2} + 7n - 9}}{{5{n^2} + 2n}}} \right)\)\[ = \mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \frac{{(\frac{{ - {n^2}}}{{{n^2}}} + \frac{{7n}}{{{n^2}}} - \frac{9}{{{n^2}}})}}{{(\frac{{5{n^2}}}{{{n^2}}} + \frac{{2n}}{{{n^2}}})}}\]\[ = \mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \frac{{( - 1 + \frac{7}{n} - \frac{9}{{{n^2}}})}}{{(5 + \frac{2}{n})}}\]\[ = \frac{{ - 1 + 0 - 0}}{{5 + 0}} = \frac{{ - 1}}{5}\].
b) \[\mathop {\lim }\limits_{x \to 4} \frac{{\sqrt {x + 21} - 5}}{{2x - 8}}\]\[\mathop { = \lim }\limits_{x \to 4} \frac{{(\sqrt {x + 21} - 5)(\sqrt {x + 21} + 5)}}{{(2x - 8)(\sqrt {x + 21} + 5)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 4} \frac{{x + 21 - 25}}{{(2x - 8)(\sqrt {x + 21} + 5)}}\]
\[ = \mathop {\lim }\limits_{x \to 4} \frac{{x - 4}}{{2(x - 4)(\sqrt {x + 21} + 5)}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 4} \frac{1}{{2(\sqrt {x + 21} + 5)}} = \frac{1}{{2(\sqrt {4 + 21} + 5)}} = \frac{1}{{20}}\].
c)\[\mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \frac{{\sqrt {4{n^2} + n} + 2n - 3}}{{n + 5}} = \mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } \frac{{\sqrt {4 + \frac{1}{n}} + 2 - \frac{3}{n}}}{{1 + \frac{5}{n}}}\]\[ = \frac{{\sqrt {4 + 0} + 2 - 0}}{{1 + 0}} = 4.\]
d) \(\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\sqrt {2023x + 1} \sqrt[3]{{2024x + 1}} - 1}}{x}\)\( = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\left( {\sqrt {2023x + 1} \sqrt[3]{{2024x + 1}} - \sqrt[3]{{2024x + 1}}} \right) + \left( {\sqrt[3]{{2024x + 1}} - 1} \right)}}{x}\)
\( = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\sqrt {2023x + 1} \sqrt[3]{{2024x + 1}} - \sqrt[3]{{2024x + 1}}}}{x} + \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\sqrt[3]{{2024x + 1}} - 1}}{x}\)\[\begin{array}{l} = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\sqrt[3]{{2024x + 1}}\left( {\sqrt {2023x + 1} - 1} \right)\left( {\sqrt {2023x + 1} + 1} \right)}}{{x\left( {\sqrt {2023x + 1} + 1} \right)}}\\ + \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{\left( {\sqrt[3]{{2024x + 1}} - 1} \right)\left( {\sqrt[3]{{{{(2024x + 1)}^2}}} + \sqrt[3]{{2024x + 1}} + 1} \right)}}{{x\left( {\sqrt[3]{{{{(2024x + 1)}^2}}} + \sqrt[3]{{2024x + 1}} + 1} \right)}}\\ = \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{2023.\sqrt[3]{{2024x + 1}}}}{{\left( {\sqrt {2023x + 1} + 1} \right)}} + \mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \frac{{2024}}{{\sqrt[3]{{{{(2024x + 1)}^2}}} + \sqrt[3]{{2024x + 1}} + 1}} = \frac{{2023}}{2} + \frac{{2024}}{3} = \frac{{10117}}{6}.\end{array}\]
Xét tính liên tục của hàm số \(f\left( x \right) = \left\{ \begin{array}{l}\frac{{2{x^2} - 5x - 3}}{{x - 3}}\,\,\,\,khi\,\,x > 3\\3x - 2\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,khi\,\,x \le 3\end{array} \right.\) tại điểm \(x = 3\).
Lời giải
Ta có \(f\left( 3 \right) = 7\);
\(\mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ + }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ + }} \frac{{2{x^2} - 5x - 3}}{{x - 3}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ + }} \frac{{\left( {x - 3} \right)\left( {2x + 1} \right)}}{{x - 3}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ + }} \left( {2x + 1} \right) = 7\)
\(\mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ - }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ - }} \left( {3x - 2} \right) = 7\)
Ta thấy \(\mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ + }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ - }} f\left( x \right) = f\left( 3 \right)\) nên hàm số liên tục tại \(x = 3\).
Một hình vuông \({C_1}\) cạnh bằng \(8\). Chia mỗi cạnh hình vuông thành bốn phần bằng nhau và nối các điểm chia một cách thích hợp để được hình vuông \({C_2}\) (như hình vẽ bên dưới). Tiếp tục như thế ta được dãy các hình vuông \({C_1},{C_2},...,{C_n},...\) Giả sử cách dựng trên có thể tiến ra vô hạn. Gọi \({S_i}\) là diện tích của các hình vuông \({C_i}(i = 1,2,...)\). Tính tổng diện tích \(S\) của tất cả các hình vuông \({C_1},{C_2},...,{C_n},...\)

Lời giải
\({S_1} = {8^2} = 64,{S_2} = {2^2} + {6^2} = 40,{S_3} = {\left( {\frac{{\sqrt {10} }}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{{3\sqrt {10} }}{2}} \right)^2} = 25,...\)
Vậy tổng diện tích \(S\) của tất cả các hình vuông \({C_1},{C_2},...,{C_n},...\)là tổng của cấp số nhân lùi vô hạn với số hạng đầu bằng \(64\) và công bội \(q = \frac{5}{8}\).
\( \Rightarrow S = \frac{{{u_1}}}{{1 - q}} = \frac{{64}}{{1 - \frac{5}{8}}} = \frac{{512}}{3}\).
Cho tam giác vuông cân \(OBM\) tại \(O\) có \(OB = OM = 1\). Lấy \({B_1},\,{A_1},\,{M_1}\) lần lượt là trung điểm của các các cạnh \(OB,\,OM,\,MB\) rồi tô màu tam giác \({A_1}{M_1}M\). Lấy \({B_2},\,{A_2},\,{M_2}\) lần lượt là trung điểm các cạnh \({B_1}B,\,{B_1}{M_1},\,{M_1}B\) rồi tô màu tam giác \({A_2}{M_2}{M_1}\). Tiếp tục quá trình đó ta được một dãy các tam giác được tô màu (tham khảo hình vẽ bên dưới). Tính tổng diện tích các hình tam giác được tô màu.

Lời giải
Diện tích của tam giác \({A_1}{M_1}M\) là \({u_1} = \frac{1}{2}{A_1}{M_1}.{A_1}M = \frac{1}{8}\)
Diện tích của tam giác \({A_2}{M_2}{M_1}\) là \({u_2} = \frac{1}{2}{A_2}{M_2}.{A_2}{M_1} = \frac{1}{2}.\frac{1}{4}.\frac{1}{4} = \frac{1}{{32}} = {u_1}.\frac{1}{4}\)
Diện tích của tam giác \({A_3}{M_3}{M_2}\) là \({u_3} = \frac{1}{2}{A_3}{M_3}.{A_3}{M_2} = \frac{1}{2}.\frac{1}{8}.\frac{1}{8} = \frac{1}{{128}} = {u_2}.\frac{1}{4}\)
….
Suy ra ta được một dãy các tam giác mà diện tích của các tam giác là các số hạng của một cấp số nhân lùi vô hạn với số hạng đầu \({u_1} = \frac{1}{8}\), công bội \(q = \frac{1}{4}\).
Vậy tổng diện tích của các tam giác là: \(S = \frac{{{u_1}}}{{1 - q}} = \frac{{\frac{1}{8}}}{{1 - \frac{1}{4}}} = \frac{1}{6}\).
Chứng minh rằng phương trình \(a{x^2} + bx + c = 0\,\,(a \ne 0)\) luôn có nghiệm thực với\(a + 2b + 5c = 0\).
Lời giải
Do \(f\left( x \right) = a{x^2} + bx + c\) là hàm đa thức nên liên tục trên \(\mathbb{R}\)
Có \(f\left( 1 \right) = a + b + c;\,f\left( {\frac{1}{3}} \right) = \frac{1}{9}a + \frac{1}{3}b + c \Rightarrow f\left( 1 \right) + 9f\left( {\frac{1}{3}} \right) = 2\left( {a + 2b + 5c} \right) = 0\)
\( \Rightarrow f\left( 1 \right)\) và \(f\left( {\frac{1}{3}} \right)\) trái dấu hoặc \(f\left( 1 \right) = f\left( {\frac{1}{3}} \right) = 0\).
Nếu \(f\left( 1 \right) = f\left( {\frac{1}{3}} \right) = 0\) thì phương trình có 2 nghiệm \(x = 1;x = \frac{1}{3}\).
Nếu \(f\left( 1 \right)\) và \(f\left( {\frac{1}{3}} \right)\) trái dấu tức là \(f\left( 1 \right).f\left( {\frac{1}{3}} \right) < 0\) thì phương trình có ít nhất 1 nghiệm trong
khoảng \(\left( {\frac{1}{3};1} \right)\).
Vậy phương trình đã cho luôn có nghiệm thực.
Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình thang, có \(AD\,{\rm{//}}\,BC\) và \(AD = 2BC\). Gọi \(G\) là trọng tâm của tam giác \(SAD\).
a) Tìm giao tuyến của hai mặt phẳng \[\left( {SAD} \right)\] và \(\left( {SBC} \right)\).
b) Gọi \(O\) là giao điểm của \(AC\) và \(BD\). Chứng minh \(OG\,{\rm{//}}\,\left( {SAB} \right)\).
Lời giải

a) Ta cóvan|: \[\left\{ \begin{array}{l}AD\,{\rm{//}}\,BC\\AD \subset \left( {SAD} \right);\,\,BC \subset \left( {SBC} \right)\\S \in \left( {SAD} \right) \cap \left( {SBC} \right)\end{array} \right.\] nên \[\left( {SAD} \right) \cap \left( {SBC} \right) = Sx\,{\rm{//}}\,AD\,{\rm{//}}\,BC\].
b) Ta cóXz9|: \(AD\,{\rm{//}}\,BC\)\( \Rightarrow \frac{{OA}}{{OC}} = \frac{{OD}}{{OB}} = \frac{{AD}}{{BC}} = 2\) .
Gọi \(M\) là trung điểm \(SA\). Vì \(G\) là trọng tâm tam giác \(SAD\) nên \(\frac{{GD}}{{GM}} = 2\).
\(\frac{{OD}}{{OB}} = \frac{{GD}}{{GM}} = 2\)\( \Rightarrow OG\,{\rm{//}}\,MB\).
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}OG{\rm{//}}MB\\MB \subset \left( {SAB} \right)\end{array} \right. \Rightarrow OG{\rm{//}}\left( {SAB} \right)\).
Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy là hình bình hành tâm \(I\). Gọi \(M\) là trung điểm của \(SB\), \(G\) là trọng tâm tam giác \(SAD\).
a) Tìm giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( {SAC} \right)\) và \(\left( {SBD} \right)\).
b) Chứng minh \(IM\)// \(\left( {SAD} \right)\).
c) Gọi \(Q\) là giao điểm của đường thẳng \(DA\) và mặt phẳng \(\left( {IMG} \right)\). Tính tỉ số \[\frac{{QD}}{{QA}}\].
Lời giải

a) Ta có \(\left\{ \begin{array}{l}S \in \left( {SAC} \right) \cap \left( {SBD} \right)\\I \in \left( {SAC} \right) \cap \left( {SBD} \right)\end{array} \right.\)
Suy ra giao tuyến của hai mặt phẳng \(\left( {SAC} \right)\) và \(\left( {SBD} \right)\) là \(SI\).
b) Ta có \(IM\) là đường trung bình của tam giác \(SBD\), suy ra \(IM//SD\).
Do đó \(\left\{ \begin{array}{l}IM \not\subset \left( {SAD} \right)\\IM//SD\\SD \subset \left( {SAD} \right)\end{array} \right. \Rightarrow IM//\left( {SAD} \right)\)
c) Gọi \(N\) lần lượt là trung điểm của \(AD\).
Trong mặt phẳng \(\left( {SBN} \right)\) gọi \(K = MG \cap BN\), suy ra \(N\) là trung điểm \(BK\).
Suy ra \(\Delta ABN = \Delta DKN \Rightarrow \widehat {BAN} = \widehat {KDN} \Rightarrow AB//DK;AB = DKACK\)\[\]. Do đó \(K,D,C\) thẳng hàng và \(D\) là trung điểm \(KC\).
Gọi \(Q = AD \cap IK\), tam giác có hai trung tuyến \(AD,KI\) cắt nhau tại \(Q\) nên \(Q\) là trọng tâm của tam giác \(ACK\), suy ra \(AQ = \frac{2}{3}AD\). Vậy \[\frac{{QD}}{{QA}} = \frac{1}{2}\].
Cho hình chóp \[S.ABCD\] có đáy \[ABCD\] là hình bình hành tâm \[O\], gọi \[M,N\] lần lượt là trung điểm của \[SA,SD\]. Chứng minh \[\left( {OMN} \right)//\left( {SBC} \right)\].
Lời giải

* Ta có \[M,O\] lần lượt là trung điểm của \[SA,AC\] nên \[OM\] là đường trung bình của tam giác \[SAC\] ứng với cạnh \[SC\]do đó \[OM{\rm{//}}SC\].
Vậy \[\left\{ \begin{array}{l}OM{\rm{//}}SC\\SC \subset \left( {SBC} \right)\end{array} \right. \Rightarrow OM{\rm{//}}\left( {SBC} \right){\rm{ }}\left( 1 \right)\].
* Tương tự, Ta có \[N,O\] lần lượt là trung điểm của \[SD,BD\] nên \[ON\] là đường trung bình của tam giác \[SBD\] ứng với cạnh \[SB\]do đó \[OM//SB\].
Vậy \[\left\{ \begin{array}{l}ON{\rm{//}}SB\\SB \subset \left( {SBC} \right)\end{array} \right. \Rightarrow OM{\rm{//}}\left( {SBC} \right){\rm{ }}\left( 2 \right)\]
* Từ \[\left( 1 \right)\] và \[\left( 2 \right)\] ta có \[\left\{ \begin{array}{l}OM{\rm{//}}\left( {SBC} \right)\\ON{\rm{//}}\left( {SBC} \right)\\OM \cap ON = O\end{array} \right. \Rightarrow \left( {OMN} \right){\rm{//}}\left( {SBC} \right)\].
Vẽ hình biểu diễn của hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là hình thang với hai cạnh \(AB\) song song với \(CD\) và \(AB = 4\,{\rm{dm}}\),\(CD = 6\,{\rm{dm}}\). Cho \(I\) là trung điểm của đoạn \(SA\), hãy xác định hình chiếu của \(\Delta SIC\) qua phép chiếu song song trên \(\left( {ABCD} \right)\) theo phương chiếu \[SB\].
Lời giải
- Vẽ hình biểu diễn của hình chóp \(S.ABCD\).
Hình chóp \(S.ABCD\) có các mặt bên là hình tam giác nên hình biểu diễn của nó cũng có mặt bên là các hình tam giác. Hình thang \(ABCD\) có hai đáy \(AB,CD\) mà \(AB = 4\,{\rm{dm}}\),\(CD = 6\,{\rm{dm}}\) tức \(CD = \frac{3}{2}AB\) nên hình biểu diễn của hình thang \(ABCD\) là hình thang có độ dài một đáy gấp ba \(\frac{3}{2}\) lần đáy còn lại. Từ đó, ta vẽ được hình biểu diễn của hình chóp \(S.ABCD\) như hình vẽ.

- Xác định hình chiếu của \(\Delta SIC\) qua phép chiếu song song trên \(\left( {ABCD} \right)\) theo phương chiếu \[SB\].

Gọi \(J\) là trung điểm của \(AB\), khi đó \[JI\] là đường trung bình của tam giác \(SAB\) nên \(JI{\rm{//}}SB\).
Suy ra hình chiếu song song của \(I\), \(S,\,C\) qua phép chiếu song song trên \(\left( {ABCD} \right)\) theo phương chiếu \[SB\] lần lượt là \(J\), \(B,\,C\).
Vậy hình chiếu của \(\Delta SIC\) qua phép chiếu song song trên \(\left( {ABCD} \right)\) theo phương chiếu \[SB\] là \(\Delta BJC.\)
Cho hình chóp \(S.ABCD\) có \(ABCD\) là hình thang với \(AB\;{\rm{//}}\;CD\) và \(AB = 2CD\). Gọi \(M\) và \(N\) lần lượt là trung điểm của \(AB,\;BC\).
a) Xác định giao tuyến của mặt phẳng \(\left( {SMN} \right)\) và mặt phẳng \(\left( {SCD} \right)\).
b) Gọi \(E\) và \(G\) lần lượt là trọng tâm của các tam giác \(SAB\) và \(SBC\). Chứng minh \(EG\;{\rm{//}}\;\left( {ABCD} \right)\).
c) Gọi \(\left( \alpha \right)\) là mặt phẳng đi qua đường thẳng \(EG\) và song song với mặt phẳng \(\left( {ABCD} \right)\). Xác định giao điểm của \(\left( \alpha \right)\) với đường thẳng \(SD\) (gọi là điểm \(K\)) và tính diện tích tam giác \(EGK\), biết rằng diện tích hình thang \(ABCD\) bằng \(27\).
Lời giải

a) Xác định giao tuyến của mặt phẳng \(\left( {SMN} \right)\) và mặt phẳng \(\left( {SCD} \right)\)
Trong mặt phẳng \(\left( {ABCD} \right)\) có \(AB\;{\rm{//}}\;CD\) và \(MN\) cắt \(AB\) nên đường thẳng \(MN\) cắt đường thẳng \(CD\) tại \(I\). \(I\) và \(S\) là các điểm chung của mặt phẳng \(\left( {SMN} \right)\) và mặt phẳng \(\left( {SCD} \right)\).Suy ra giao tuyến của mặt phẳng \(\left( {SMN} \right)\) và mặt phẳng \(\left( {SCD} \right)\) là đường thẳng \(SI\).
b) Gọi \(E\) và \(G\) lần lượt là trọng tâm của các tam giác \(SAB\) và \(SBC\). Chứng minh \(EG\;{\rm{//}}\;\left( {ABCD} \right)\).
\(E\) và \(G\) lần lượt là trọng tâm của các tam giác \(SAB\) và \(SBC\) nên \(E \in SM,\) \(G \in SN\) và \(\frac{{SE}}{{SM}} = \frac{2}{3};\;\frac{{SG}}{{SN}} = \frac{2}{3}.\)Tam giác \(SMN\) có \(\frac{{SE}}{{SM}} = \frac{{SG}}{{SN}}\) nên \(EG\;{\rm{//}}\;MN\).
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}EG \not\subset \left( {ABCD} \right)\\EG\;{\rm{//}}\;MN\\MN \subset \left( {ABCD} \right)\end{array} \right. \Rightarrow EG\;{\rm{//}}\;\left( {ABCD} \right).\)
c) Gọi \(\left( \alpha \right)\) là mặt phẳng đi qua đường thẳng \(EG\) và song song với mặt phẳng \(\left( {ABCD} \right)\). Xác định giao điểm của \(\left( \alpha \right)\) với đường thẳng \(SD\) (gọi là điểm \(K\)) và tính diện tích tam giác \(EGK\), biết rằng diện tích hình thang \(ABCD\) bẳng \(27\).
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}\left( \alpha \right)\;{\rm{//}}\;\left( {ABCD} \right)\\\left( {SMD} \right) \cap \left( {ABCD} \right) = MD\\E \in \left( {SMD} \right) \cap \left( \alpha \right)\end{array} \right. \Rightarrow \left( {SMD} \right) \cap \left( \alpha \right) = Ex\), với \(Ex\;{\rm{//}}\;MD\), \(Ex\; \cap SD = K\). Như vậy, \(K = \left( \alpha \right) \cap SD\).
Tam giác \(SMD\) có \(EK\;{\rm{//}}\;MD\) nên \(\frac{{SK}}{{SD}} = \frac{{KE}}{{MD}} = \frac{{SE}}{{SM}} = \frac{2}{3}\). Tương tự \(\frac{{KG}}{{DN}} = \frac{2}{3}\), \(\frac{{EG}}{{MN}} = \frac{2}{3}\).
Suy ra tam giác \(EGK\) đồng dạng với tam giác \(MND\) theo tỉ số \(\frac{2}{3}\). Suy ra .
Mà
Nên .
Một khối gỗ có các mặt đều là một phần của mặt phẳng với \((ABCD){\rm{//}}(EFMH)\), \(CK{\rm{//}}DH\). Khối gỗ bị hỏng một góc (hình bên). Bác thợ mộc muốn làm đẹp khối gỗ bằng cách cắt khối gỗ theo mặt phẳng \((R)\) đi qua \(K\) và song song với mặt phẳng \((ABCD)\). Hãy giúp bác thợ mộc xác định cách cắt khối gỗ để cắt được chính xác.

Lời giải
Ta có \(\left\{ \begin{array}{l}\left( R \right)//\left( {ABCD} \right)\\K \in \left( R \right)\\CD = \left( R \right) \cap \left( {CDHK} \right)\end{array} \right. \Rightarrow \left( R \right) \cap \left( {CDHK} \right)\)là đường thẳng đi qua \[K\] song song với \[CD\] cắt \[HD\] tại \[I\]. Khi đó \((R) \cap (CDHK) = KI\).
Tương tự:
\[\left( R \right) \cap \left( {ADHE} \right)\] là đường thẳng đi qua \[I\] song song với \[AD\] cắt \[AE\] tại \[N\]
\[ \Rightarrow \left( R \right) \cap \left( {ADHE} \right) = NI\]
\[\left( R \right) \cap \left( {ABFE} \right)\] là đường thẳng đi qua \[N\] song song với \[AB\] cắt \[FB\] tại \[J\]
\[ \Rightarrow \left( R \right) \cap \left( {ABFE} \right) = NJ\]
\[ \Rightarrow \left( R \right) \cap \left( {BCKMF} \right) = KJ\]

Vậy bác thợ mộc cắt khối gỗ theo mặt cắt là tứ giác \(NIKJ\).








