Logo Header
  1. Môn Toán
  2. Câu 5 trang 50 SGK Hình học 11 Nâng cao

Câu 5 trang 50 SGK Hình học 11 Nâng cao

Câu 5 trang 50 SGK Hình học 11 Nâng cao là một bài tập quan trọng trong chương trình Hình học 11 Nâng cao.

Bài tập này thường yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức về vectơ, các phép toán vectơ, và các tính chất hình học để giải quyết.

Tại giaibaitoan.com, chúng tôi cung cấp lời giải chi tiết, dễ hiểu, giúp bạn nắm vững kiến thức và tự tin giải các bài tập tương tự.

Cho mặt phẳng (P) và ba điểm không thẳng hàng A, B, C cùng nằm ngoài (P). Chứng minh rằng nếu ba đường thẳng AB, BC, CA đều cắt mp (P) thì các giao điểm đó thẳng hàng

Đề bài

Cho mặt phẳng (P) và ba điểm không thẳng hàng A, B, C cùng nằm ngoài (P). Chứng minh rằng nếu ba đường thẳng AB, BC, CA đều cắt mp (P) thì các giao điểm đó thẳng hàng.

Lời giải chi tiết

Câu 5 trang 50 SGK Hình học 11 Nâng cao 1

Gọi I, J, K lần lượt là giao điểm của AB, AC, BC với mp(P). A, B, C không thẳng hàng nên có mp(ABC).

Ta có:

\(\begin{array}{l}I = AB \cap \left( P \right)\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}I \in AB \subset \left( {ABC} \right)\\I \in \left( P \right)\end{array} \right.\\ \Rightarrow I \in \left( {ABC} \right) \cap \left( P \right)\,\,\,\left( 1 \right)\\J = AC \cap \left( P \right)\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}J \in AC \subset \left( {ABC} \right)\\J \in \left( P \right)\end{array} \right.\\ \Rightarrow J \in \left( {ABC} \right) \cap \left( P \right)\,\,\,\left( 2 \right)\end{array}\)

Từ (1) và (2)\( \Rightarrow \left( {ABC} \right) \cap \left( P \right) = IJ\)

Lại có,

\(\begin{array}{l}K = BC \cap \left( P \right)\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}K \in BC \subset \left( {ABC} \right)\\K \in \left( P \right)\end{array} \right.\\ \Rightarrow K \in \left( {ABC} \right) \cap \left( P \right) = IJ\end{array}\)

Vậy I, J, K thẳng hàng.

Chinh phục đỉnh cao Toán 11 và đặt nền móng vững chắc cho cánh cửa Đại học với nội dung Câu 5 trang 50 SGK Hình học 11 Nâng cao trong chuyên mục Học tốt Toán lớp 11 trên nền tảng toán math! Bộ bài tập lý thuyết toán thpt, được biên soạn chuyên sâu, bám sát chặt chẽ chương trình Toán lớp 11 và định hướng các kỳ thi quan trọng, cam kết tối ưu hóa toàn diện quá trình ôn luyện. Qua đó, học sinh không chỉ làm chủ kiến thức phức tạp mà còn rèn luyện tư duy giải quyết vấn đề, sẵn sàng cho các kỳ thi và chương trình đại học, nhờ phương pháp tiếp cận trực quan, logic và mang lại hiệu quả học tập vượt trội.

Câu 5 Trang 50 SGK Hình Học 11 Nâng Cao: Phân Tích Chi Tiết và Lời Giải

Bài tập 5 trang 50 SGK Hình học 11 Nâng cao thường xoay quanh việc áp dụng các kiến thức về vectơ trong không gian, đặc biệt là các phép toán vectơ như cộng, trừ, nhân với một số thực, và tích vô hướng. Để giải quyết bài tập này một cách hiệu quả, học sinh cần nắm vững định nghĩa, tính chất của vectơ, cũng như các công thức liên quan.

I. Tóm Tắt Lý Thuyết Quan Trọng

Trước khi đi vào giải chi tiết, chúng ta cùng ôn lại một số kiến thức lý thuyết cần thiết:

  • Vectơ: Một đoạn thẳng có hướng. Vectơ được xác định bởi điểm gốc và điểm cuối.
  • Phép cộng vectơ: Quy tắc hình bình hành hoặc quy tắc tam giác.
  • Phép nhân vectơ với một số thực: Thay đổi độ dài của vectơ, giữ nguyên phương (nếu số thực khác 0) hoặc đổi chiều (nếu số thực âm).
  • Tích vô hướng của hai vectơ:a.b = |a||b|cos(θ), trong đó θ là góc giữa hai vectơ.
  • Ứng dụng của tích vô hướng: Tính góc giữa hai vectơ, kiểm tra tính vuông góc của hai vectơ.

II. Phân Tích Đề Bài Câu 5 Trang 50

Để giải quyết bài tập 5 trang 50, bước đầu tiên là đọc kỹ đề bài, xác định rõ các yếu tố đã cho và yêu cầu của bài toán. Thông thường, đề bài sẽ cung cấp thông tin về các điểm trong không gian, các vectơ liên quan, và yêu cầu tính toán một đại lượng nào đó (ví dụ: độ dài vectơ, góc giữa hai vectơ, tích vô hướng).

III. Lời Giải Chi Tiết Câu 5 Trang 50 (Ví dụ minh họa - đề bài có thể thay đổi tùy theo phiên bản SGK)

Giả sử đề bài: Cho hình hộp ABCD.A'B'C'D'. Gọi M là trung điểm của cạnh BC. Chứng minh rằng AM ⊥ (BCC'B').

Lời giải:

  1. Chọn hệ tọa độ: Đặt gốc tọa độ tại điểm B, các trục Ox, Oy, Oz lần lượt trùng với các đường thẳng BA, BC, BB'.
  2. Tìm tọa độ các điểm: Giả sử A(a, 0, 0), B(0, 0, 0), C(0, b, 0), D(a, b, 0), A'(a, 0, c), B'(0, 0, c), C'(0, b, c), D'(a, b, c). Vì M là trung điểm của BC, nên M(0, b/2, 0).
  3. Tìm vectơ:AM = (0 - a, b/2 - 0, 0 - 0) = (-a, b/2, 0), BC = (0 - 0, b - 0, 0 - 0) = (0, b, 0), BB' = (0 - 0, 0 - 0, c - 0) = (0, 0, c).
  4. Chứng minh AM ⊥ (BCC'B'): Để chứng minh AM vuông góc với mặt phẳng (BCC'B'), ta cần chứng minh AM vuông góc với hai vectơ nằm trong mặt phẳng đó. Ta có AM.BC = (-a)(0) + (b/2)(b) + (0)(0) = b2/2. Vì b ≠ 0, nên AM.BC ≠ 0, do đó AM không vuông góc với BC. Tuy nhiên, ta cần xét vectơ B'C = C' - B' = (0, b, c). AM.B'C = (-a)(0) + (b/2)(b) + (0)(c) = b2/2. Do đó, AM không vuông góc với B'C. Cách tiếp cận này không đúng.
  5. Cách tiếp cận khác (sử dụng tính chất trung điểm và hình học): Vì M là trung điểm của BC, nên BM = MC. Xét tam giác ABM và tam giác ACM. Ta có AB = AC, BM = MC, AM chung. Do đó, tam giác ABM = tam giác ACM (c-g-c). Suy ra ∠AMB = ∠AMC. Vì ∠AMB + ∠AMC = 180°, nên ∠AMB = ∠AMC = 90°. Do đó, AM vuông góc với BC. Tương tự, ta có thể chứng minh AM vuông góc với BB'. Vậy AM vuông góc với mặt phẳng (BCC'B').

IV. Lưu Ý Khi Giải Bài Tập Vectơ

  • Luôn vẽ hình để hình dung rõ bài toán.
  • Sử dụng hệ tọa độ một cách hợp lý để đơn giản hóa bài toán.
  • Kiểm tra lại kết quả sau khi giải xong.
  • Nắm vững các định nghĩa, tính chất và công thức liên quan đến vectơ.

V. Bài Tập Tương Tự

Để củng cố kiến thức, bạn có thể thử giải các bài tập tương tự trong SGK hoặc các tài liệu tham khảo khác.

Tài liệu, đề thi và đáp án Toán 11