DẠNG 3. THIẾT DIỆN CHỨA ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG VỚI ĐƯỜNG THẲNG KHÁC
Thiết diện của mặt phẳng $\left( P \right)$ với chóp
[IMAGE:question_images/11-11. HAI DUONG THANG SONG SONG/F. BAI TAP NANG CAO/image287.png]
+ Thiết diện là một đa giác phẳng khép kín
Tìm thiết diện bằng cách tìm giao tuyến với mặt bên, mặt đáy
Bài tập nâng cao Hai đường thẳng song song · Bài 14
Chóp $S.ABCD$ có $SA=2a$, $ABCD$ là hình vuông cạnh $AB=a$, $SA\perp CD$, $M\in AD$ để $AM=x$ $\left( 0<x<a \right)$. Mặt phẳng $\left( P \right)$ qua $M$ và $\parallel SA,CD$. Dựng $\left( P \right)$. Tìm thiết diện. Tính $S_{TD}$ theo $a,x$.
Xem lời giải
Lời giải
*) Dựng $\left( P \right)$.
+) Qua $M$ dựng $MN\parallel CD$.
+) Qua $M$ dựng $MQ\parallel SA$.
$\Rightarrow \left( P \right)\equiv \left( QMN \right)$.
*) Tìm thiết diện; Trái, phải, trước, sau, đáy.
*) Ta có $\left\{ \begin{array}{l} \left( QMN \right)\cap \left( Day \right)=MN \\ \left( QMN \right)\cap \left( Trai \right)=MQ \end{array} \right.$.
*) Định lý: $\left\{ \begin{array}{l} Q\in \left( QMN \right),\,Q\in \left( Truoc \right)\Rightarrow \left( QMN \right)\cap \left( Truoc \right)=QP \\ MN\parallel CD\Rightarrow \left( QMN \right)\cap \left( Phai \right)=PN \end{array} \right.$.
*) Thiết diện là tứ giác $MNPQ$.
*) Tính $S_{TD}$.
Ta có $\left\{ \begin{array}{l} MN\parallel CD \\ CD\perp SA \end{array} \right.$ $\Rightarrow MQ\perp MN$.
+) Tính $QM$: $QM\parallel SA\Rightarrow \frac{QM}{SA}=\frac{DM}{DA}$ $\Rightarrow QM=\frac{2a\left( a-x \right)}{a}=2a-2x$.
+) Tính $PQ$: $PQ\parallel CD\Rightarrow \frac{PQ}{CD}=\frac{SQ}{SD}=\frac{AM}{AD}$ $\Rightarrow PQ=\frac{a.x}{a}=x$.
$\Rightarrow S_{TD}=\frac{\left( MN+PQ \right).QM}{2}=\frac{\left( a+x \right).2.\left( a-x \right)}{2}=a^{2}-x^{2}$.