CHO TỨ DIỆN ABCD . GỌI G1, G2, G3 LẦN LƯỢT LÀ TRỌNG TÂM CỦA CÁC TAM...

6. Cho tứ diện ABCD . Gọi G

1

, G

2

, G

3

lần lượt là trọng tâm của các tam giác ABC , ACD , ADB

a. Chứng minh : ( G

1

G

2

G

3

) //( BCD )

b. Tìm thiết diện của tứ diện ABCD với mặt phẳng ( G

1

G

2

G

3

)

Tính diện tích thiết diện theo diện tích của tam giác BCD là S

Giải

a. Chứng minh : ( G

1

G

2

G

3

) //( BCD )

A

Gọi M , N , L lần lượt là trung điểm của các cạnh BC , CD và BD

AG

3

2

1

= = =

2

Ta có :

AL

AM

3

AN

G

1

G

2

// MN ; G

2

G

3

// NL ; G

3

G

1

// LM

G 3

G

E

G

MN

//

1

 

 ⇒

⇒ ( ) //( )

BCD

NL

G 2

G 1

3

F

(

)

,

D

L

B

Vậy : ( G

1

G

2

G

3

) //( BCD )

M N

b. Tìm thiết diện của tứ diện ABCD với mặt phẳng ( G

1

G

2

G

3

) :

C

//(

BC

gt qua G

1

// BC cắt AB AC tại E và F

Ta có : ⇒

 

ABC

Tương tự : ( G

1

G

2

G

3

) cắt (ACD) theo giao tuyến FG // CD

( G

1

G

2

G

3

cắt (ABD) theo giao tuyến GE // BD

Xét tam giác AMC và tam giác ABC

AG (1)

1

= = 2

AF

Ta có : G

1

F // MC

AC

EF = (2)

EF // ⇒

EF

Từ (1) và (2), ta được

= 2

EF . BC

Tương tự : FG . CD

BD

GE .

. 2

2 BC CD GE BC CD GE

⇒ ( )

EF + + = + + = + +

FG

GE

1 EF FG GE EF FG GE EF GE FG FG GE EF

S

EFG

= + + + − + − + −

Diện tích thiết diện : . ( ).( ).( ).( ).

4

. 4

1 BC + CD + DB BC + CDDB BC + DBCD CD + DBBC

= . ( ).( ).( ).( )

9

= . S

BCD

= 4

Vậy : S

EFG

. S

BCD