Phương pháp chứng minh đường thẳng song song với mặt phẳng
Để chứng minh đường thẳng dd songsong với mặt phẳng (α)(α) ta chứng minh dd song song với một đường thẳng d′ nằm trong (α).
Ví dụ: Cho hai hình bình hành ABCD và ABEF không cùng nằm trong một mặt phẳng có tâm lần lượt là O và O′.
a) Chứng minh OO′ song song với các mặt phẳng (ADF) và (BCE).
b) Gọi M,N lần lượt là hai điểm trên các cạnh AE,BD sao cho AM=13AE,BN=13BD. Chứng minh MN song song với (CDEF).
Lời giải:
a) Ta có OO′ là đường trung bình của tam giác BDF ứng với cạnh DF nên OO′∥DF, DF⊂(ADF)
⇒OO′∥(ADF).
Tương tự, OO′ là đường trung bình của tam giác ACE ứng với cạnh CE nên OO′∥CE, CE⊂(CBE)⇒OO′∥(BCE).
b) Trong (ABCD), gọi I=AN∩CD
Do AB∥CD nên ANAI=BNBD⇒ANAI=13.
Lại có AMAE=13⇒ANAI=AMAE⇒MN∥IE. Mà I∈CD⇒IE⊂(CDEF)⇒MN∥(CDEF).
Gọi I là trung điểm của BC
Vì G1,G2 lần lượt là trọng tâm tam giác ABC và SBC nên ta có
IG1IA=IG2IS(=13)
Theo định lí Ta-lét đảo ta có G1G2//AS⊂(SAB), G1G2⊄(SAB) ⇒G1G2//(SAB).
Do 2 mp (SAB) và (SCD) có chung điểm S là lần lượt đi qua hai đương thẳng song song AB và CD nên chúng cắt nhau theo giao tuyến đi qua S và song song với AB và CD ⇒ Giao tuyến của hai mp(SAB và (SCD) là đường thẳng song song với BI.
Áp dụng định lý về giao tuyến của 3 mặt phẳng (SAB) và (SCD) và (ABCD)
Do (SAD) và (SBC) có điểm chung là S. mà AD//BC nên giao tuyến cần xác định là d qua S và song song với BC
Do 2 mp (SAB) và (SCD) có chung điểm S là lần lượt đi qua hai đương thẳng song song AB và CD nên chúng cắt nhau theo giao tuyến đi qua S và song song với AB và CD →e=Sx là đường thẳng song song với AB và CD.
Vì AB//CD ⇒ Giao tuyến của (SAB) và (SCD) là đường thẳng đi qua S và song song với AB.
Xem thêm các bài tiếp theo bên dưới