Bài 4.27 trang 94 SGK Toán 11 tập 1 - Kết nối tri thức
Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’. Một mặt phẳng song song với mặt bên (ABB’A’) của hình hộp và cắt các cạnh AD, BC, A’D, B’C’ lần lượt tại M, N, M’, N’ (H.4.54). Chứng minh rằng ABNM.A’B’N’M” là hình hộp
Đề bài
Cho hình hộp ABCD.A’B’C’D’ . Một mặt phẳng song song với mặt bên (ABB’A’) của hình hộp và cắt các cạnh AD, BC, A’D, B’C’ lần lượt tại M, N, M’, N’ (H.4.54).
Chứng minh rằng ABNM.A’B’N’M” là hình hộp.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Hình lăng trụ tứ giác có hai đáy là hình bình hành được gọi là hình hộp.
Lời giải chi tiết
Ta có: (ABB ' A ' ) // (MNN ' M ' ) và mặt phẳng (ABCD) cắt (ABB ' A ' ) và (MNN ' M ' ) lần lượt theo các giao tuyến AB và MN, do đó AB // MN.
Tương tự, ta chứng minh được: M ' N ' // A ' B ' ; NN ' // BB ' ; MM ' // AA ' .
Mà AA ' // BB ' do đó bốn đường thẳng AA ' , BB ' , NN ' , MM ' đôi một song song với nhau (2).
Từ (1) và (2) suy ra ABNM.A ' B ' N ' M ' là hình lăng trụ.
Tứ giác ABNM có AB // MN và AM // BN (do AD // BC) nên ABNM là hình bình hành.
Tứ giác A'B'N'M' có A'B' // M'N' và A'M' // B'N' (do A'D' // B'C') nên A'B'N'M' là hình bình hành.
Hình lăng trụ ABNM.A ' B ' N ' M ' có đáy là hình bình hành nên nó là hình hộp.