Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang, đáy lớn là AB. M là trung điểm CD. Mặt phẳng α qua M song song với BC và SA. α cắt AB,SB lần lượt tại N và P. Nói gì về thiết diện của mặt phẳng α với khối chóp S.ABCD ?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTrong mặt phẳng (ABCD), qua M kẻ đường thẳng MN ∥ BC, N ∈ BC. Khi đó, MN ⊂ α.
Trong mặt phẳng (SAB), qua N kẻ đường thẳng NP ∥ SA, P ∈ SB. Khi đó, NP ⊂ α.
Vậy α ≡ MNP.
Xét hai mặt phẳng (MNP) và (SBC) có
MN ⊂ (MNP)
BC ⊂ (SBC)
MN ∥ (BC)
P∈(MNP)
P∈(SBC)
⇒ Hai mặt phẳng cắt nhau theo một giao tuyến đi qua điểm P và song song với BC.
Trong mặt phẳng SBC kẻ PQ∥ BC, Q ∈ SC. Khi đó, PQ là giao tuyến của mặt phẳng α với mặt phẳng SBC. Vậy mặt phẳng α cắt khối chóp S.ABCD theo thiết diện là tứ giác MNPQ.
Tứ giác MNBC có MN ∥ BC, MC ∥ NB ⇒ MNBC là hình bình hành. Từ đó suy ra MN = BC.
Trong tam giác SBC có P thuộc đoạn SB, Q thuộc đoạn SC và PQ∥BC nên PQ<BC.
Tứ giác MNPQ có MN∥PQ, PQ<MN ⇒MNPQ là hình thang có đáy lớn là MN.