Giải hoạt động 7 trang 62 chuyên đề Toán 11 Kết nối

Hoạt động 7: Cho hình tứ diện vuông OABC có các cạnh OA, OB, OC bằng nhau và lần lượt nằm trên các trục Ox, Oy, Oz đôi một vuông góc. Xét phép chiếu vuông góc lên mặt phẳng (P) đi qua O sao cho các trục Ox, Oy, Oz tạo với (P) các góc bằng nhau (H.3.23a). Gọi A', B', C' lần lượt là hình chiếu của A, B, C.

a) Chứng minh rằng ABC là tam giác đều.

b) Giải thích tại sao các khoảng cách từ A, B, C đến (P) bằng nhau, từ đó suy ra mặt phẳng (ABC) song song với mặt phẳng (P).

c) Gọi I là tâm tam giác đều ABC. Giải thích tại sao $\widehat{A'O'B'}=\widehat{AIB}$, từ đó suy ra $\widehat{A'O'B'}=\widehat{B'O'C'}=\widehat{A'O'C'}=120^{\circ}$.

Cho hình tứ diện vuông OABC có các cạnh OA, OB, OC bằng nhau và lần lượt nằm trên các trục Ox, Oy, Oz đôi một vuông góc.


a) Ta có: OA = OB = OC, $\widehat{AOB}=\widehat{BOC}=\widehat{COA}=90^{\circ}$

Suy ra: $\triangle $AOB = $\triangle $BOC = $\triangle $COA (c.g.c)

Do đó: AB = BC = AC nên $\triangle $ABC đều.

b) Ta có: OA = OB = OC; $\widehat{AA'O}=\widehat{BB'O}=\widehat{CC'O}=90^{\circ} $; $\widehat{AOA'}=\widehat{BOB'}=\widehat{COC'}=\alpha $

Suy ra: $\triangle $AA'O = $\triangle $BB'O = $\triangle $CC'O (g.c.g)

Do đó: AA' = BB' = CC'. 

Ta có: AA' = BB', AA' // BB' nên ABB'A' là hình bình hành

Suy ra: AB // A'B'.

Tương tự ta chứng minh BC // B'C'; CA // C'A'

Mà A'B', B'C', C'A' thuộc (P)

Suy ra: (ABC) song song với (P).

c) Dễ dàng chứng minh được IA = O'A' (AIO'A' là hình bình hành)

Tương tự IB = O'B', AB = A'B'

Do đó: $\triangle $IAB = $\triangle $O'A'B'

Suy ra: $\widehat{A'O'B'}=\widehat{AIB}$

Do I là tâm tam giác đều ABC nên dễ dàng chứng minh $\widehat{AIB}=\widehat{BIC}=\widehat{CIA}=120^{\circ}$

Cũng dễ dàng chứng minh $\widehat{AIB}=\widehat{BIC}=\widehat{CIA}=\widehat{A'O'B'}=\widehat{B'O'C'}=\widehat{A'O'C'}$

Suy ra: $\widehat{A'O'B'}=\widehat{B'O'C'}=\widehat{A'O'C'}=120^{\circ}$.


Bình luận

Giải bài tập những môn khác