Câu 38 trang 68 SGK Hình học 11 Nâng cao — Không quảng cáo

Giải toán 11, giải bài tập toán 11 nâng cao, Toán 11 Nâng cao, đầy đủ đại số giải tích và hình học Bài 4: Hai mặt phẳng song song


Câu 38 trang 68 SGK Hình học 11 Nâng cao

Chứng minh rẳng tổng bình phương tất cả các đường chéo của một hình hộp bằng tổng bình phương tất cả các cạnh của hình hộp đó

Đề bài

Chứng minh rẳng tổng bình phương tất cả các đường chéo của một hình hộp bằng tổng bình phương tất cả các cạnh của hình hộp đó

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng tính chất: “ Trong một hình bình hành, tổng bình phương hai đường chéo bằng tổng bình phương bốn cạnh.”

Chứng minh:

Ta có:

\(\begin{array}{l}A{C^2} = A{B^2} + B{C^2} - 2AB.BC\cos B\\B{D^2} = A{B^2} + A{D^2} - 2AB.AD\cos A\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = A{B^2} + B{C^2} + 2AB.BC\cos B\end{array}\)

Vì \(AD = BC\) và \(\cos A =  - \cos B\) (hai góc bù nhau thì cos đối nhau)

\( \Rightarrow A{C^2} + B{D^2} = 2A{B^2} + 2B{C^2}\) \( = 2\left( {A{B^2} + B{C^2}} \right)\).

Lời giải chi tiết

Đặt AB = a, BC = b, AA’ = c ( đó là 3 kích thước của hình hộp).

Trong hình bình hành ABC’D’ ta có:

\(AC'{^2} + BD{'^2} = 2\left( {{a^2} + BC'{^2}} \right)\)  (1)

Trong hình bình hành A’B’CD ta có:

\(A'{C^2} + B'{D^2} = 2\left( {{a^2} + B'{C^2}} \right)\)  (2)

Cộng (1) và (2) ta được :

\(AC'{^2} + BD'{^2}+A'{C^2} + B'{D^2} \)\(= 2\left( {2{a^2} + BC{'^2} + B'{C^2}} \right)\) (3)

Mặt khác trong hình bình hành BB’C’C ta có:

\(BC{'^2} + B'{C^2} = 2\left( {{b^2} + {c^2}} \right)\)  (4)

Thay (4) vào (3) ta được :

\(AC'{^2} + BD'{^2} + A'{C^2} + B\,'{D^2}\)\( = 4\left( {{a^2} + {b^2} + {c^2}} \right)\)  (đpcm).


Cùng chủ đề:

Câu 37 trang 83 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 37 trang 121 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 37 trang 163 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 37 trang 212 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 38 trang 46 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 38 trang 68 SGK Hình học 11 Nâng cao
Câu 38 trang 85 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 38 trang 121 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 38 trang 166 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 38 trang 213 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao
Câu 39 trang 46 SGK Đại số và Giải tích 11 Nâng cao