Bài 3 trang 63 SGK Hình học lớp 11

Đề bài

Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy \(ABCD\) là một tứ giác lồi. Gọi \(O\) là giao điểm của hai đường chéo \(AC\) và \(BD\). Xác định thiết diện của hình chóp cắt bởi mặt phẳng \((α)\) đi qua \(O\), song song với \(AB\) và \(SC\). Thiết diện đó là hình gì?

Lời giải chi tiết

+) \((α) // AB, AB ⊂ (ABCD)\), \(O\) là điểm chung của \((α)\) và \((ABCD)\)

\(\Rightarrow\) Giao tuyến của hai mặt phẳng \(( α)\) và \((ABCD)\) là đường thẳng qua \(O\) và song song với \(AB\).

Trong \((ABCD)\) qua \(O\) kẻ \(MN // AB\)  \((M \in BC, N \in AD)\)

\( \Rightarrow \left( \alpha  \right) \cap \left( {ABCD} \right) = MN\)

+) \((α) // SC, SC ⊂ (SBC)\), \(M\) là điểm chung của \((α)\) và \((SBC)\)

\(\Rightarrow\) Giao tuyến của hai mặt phẳng \(( α)\) và \((SBC)\) là đường thẳng qua \(M\) và song song với \(SC\).

Trong \((SBC)\) qua \(M\) kẻ \(MQ // SC\)  \((Q \in SB)\)

\( \Rightarrow \left( \alpha  \right) \cap \left( {SBC} \right) = MQ\)

+) \((α) // AB, AB ⊂ (SAB)\), \(Q\) là điểm chung của \((α)\) và \((SAB)\)

\(\Rightarrow\) Giao tuyến của hai mặt phẳng \(( α)\) và \((SAB)\) là đường thẳng qua \(Q\) và song song với \(AB\).

Trong \((SAB)\) qua \(Q\) kẻ \(QP // AB\) \((P \in SA)\)

\( \Rightarrow \left( \alpha  \right) \cap \left( {SAB} \right) = QP\)

+) \( \Rightarrow \left( \alpha  \right) \cap \left( {SAD} \right) = NP\)

Vậy thiết diện của hình chóp khi cắt bởi mặt phẳng \((\alpha)\) là tứ giác \(MNPQ\) có \(MN//PQ//AB\)

Vậy thiết diện là hình thang \(MNPQ\).