Bài 4.16 trang 59 sách bài tập Toán 11 Kết nối tri thức là một bài tập quan trọng giúp học sinh rèn luyện kỹ năng về vectơ và ứng dụng trong hình học.
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.
Hãy cùng khám phá lời giải bài 4.16 trang 59 ngay dưới đây!
Cho tứ diện ABCD. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, BC, CD, DA.
Đề bài
Cho tứ diện ABCD. Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, BC, CD, DA.
a) Xác định giao tuyến của hai mặt phẳng (ANP) và (CMQ).
b) Xác định giao tuyến của hai mặt phẳng (ANP) và (ABD).
c) Xác định giao tuyến của hai mặt phẳng (CMQ) và (BCD).
d) Chứng minh rằng các giao tuyến ở trên đôi một song song với nhau.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Dựa vào định lý về 3 đường giao tuyến của 3 mặt phẳng: Nếu có 2 giao tuyến của song song với nhau thì giao tuyến thứ 3 cũng song song với 2 giao tuyến đó. Còn nếu có 2 giao tuyến cắt nhau thì 3 giao tuyến đó đồng quy.
Lời giải chi tiết
a) M, Q lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, DA nên MQ là đường trung bình tam giác ABD nên MQ//BD.
N, P lần lượt là trung điểm của các cạnh BC, CD nên NP là đường trung bình tam giác CBD nên NP//BD.
Vậy MQ//NP, suy ra M, N, P, Q đồng phẳng.
Xét 3 mặt phẳng (MNPQ), (ANP) và (CMQ).
MQ là giao tuyến của (MNPQ) và (CMQ).
NP là giao tuyến của (MNPQ) và (ANP).
Vậy giao tuyến của (ANP) và (CMQ) cũng là một đường thẳng song song với MQ và NP.
Trong mặt phẳng (ABC), gọi E là giao điểm của AN và MC. Trong mặt phẳng (ACD) gọi F là giao điểm của CQ và AP. Vậy EF là giao tuyến của hai mặt phẳng (ANP) và (CMQ).
b)
Xét 3 mặt phẳng (BCD), (ANP) và (ABD).
BD là giao tuyến của (BCD) và (ABD).
NP là giao tuyến của (BCD) và (ANP).
Mà theo chứng minh trên, BD//NP.
Vậy giao tuyến của (ANP) và (ABD) cũng là một đường thẳng song song với BD và NP.
Mà A là điểm chung của hai mặt phẳng (ANP) và (ABD) , vậy giao tuyến của hai mặt phẳng đó là đường thẳng đi qua A và song song với BD.
c)
Xét 3 mặt phẳng (BCD), (ABD) và (CMQ).
MQ là giao tuyến của (ABD) và (CMQ).
BD là giao tuyến của (BCD) và (ABD).
Mà MQ//BD nên giao tuyến của mặt phẳng (CMQ) và (BCD) cũng là một đường thẳng song song với MQ và BD.
Ta thấy C là một điểm chung của mặt phẳng (CMQ) và (BCD), vậy giao tuyến của hai mặt phẳng (CMQ) và (BCD) là đường thẳng đi qua C và song song với BD.
d) Theo chứng minh trên, các đường giao tuyến đều song song với MQ, NP, BD nên chúng song song với nhau.
Bài 4.16 trang 59 sách bài tập Toán 11 Kết nối tri thức yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức về vectơ để giải quyết các bài toán liên quan đến hình học. Để giải bài tập này một cách hiệu quả, chúng ta cần nắm vững các khái niệm cơ bản về vectơ, bao gồm:
Trước khi đi vào giải bài tập, chúng ta cần đọc kỹ đề bài và xác định rõ yêu cầu của bài toán. Thông thường, bài toán sẽ yêu cầu chúng ta:
Sau khi xác định rõ yêu cầu của bài toán, chúng ta cần lựa chọn phương pháp giải phù hợp. Một số phương pháp thường được sử dụng để giải các bài toán về vectơ bao gồm:
(Nội dung lời giải chi tiết bài 4.16 trang 59 sẽ được trình bày tại đây. Bao gồm các bước giải, giải thích rõ ràng và minh họa bằng hình vẽ nếu cần thiết. Ví dụ:)
Ví dụ: Giả sử bài toán yêu cầu tìm tọa độ điểm D sao cho ABCD là hình bình hành. Ta có thể sử dụng tính chất của hình bình hành: vectơ AB = vectơ DC. Từ đó, suy ra tọa độ điểm D.
Ngoài bài 4.16 trang 59, sách bài tập Toán 11 Kết nối tri thức còn rất nhiều bài tập tương tự. Để giải các bài tập này, bạn có thể áp dụng các phương pháp đã được trình bày ở trên. Một số dạng bài tập thường gặp bao gồm:
Để giải bài tập về vectơ một cách nhanh chóng và chính xác, bạn có thể tham khảo một số mẹo sau:
Bài 4.16 trang 59 sách bài tập Toán 11 Kết nối tri thức là một bài tập quan trọng giúp học sinh rèn luyện kỹ năng về vectơ và ứng dụng trong hình học. Hy vọng với hướng dẫn chi tiết và các mẹo giải bài tập trên, bạn sẽ tự tin giải quyết bài toán này và các bài tập tương tự một cách hiệu quả.
Hãy luyện tập thường xuyên để nắm vững kiến thức và kỹ năng giải toán vectơ nhé!
