Bài tập

4.29

Những mệnh đề nào trong các mệnh đề sau đây là đúng?
a) Phép chiếu song song biến đoạn thẳng thành đoạn thẳng.
b) Phép chiếu song song biến hai đường thẳng song song thành hai đường thẳng cắt nhau.
c) Phép chiếu song song biến tam giác đều thành tam giác cân.
d) Phép chiếu song song biến hình vuông thành hình bình hành.

4.30

Nếu tam giác A'B'C' là hình chiếu của tam giác ABC qua một phép chiếu song song thì tam giác ABC có phải là hình chiếu của tam giác A'B'C' qua một phép chiếu song song hay không? Giải thích vì sao.

4.31

Phép chiếu song song biến tam giác ABC thành tam giác A'B'C'. Chứng minh rằng phép chiếu đó biến trọng tâm của tam giác ABC thành trọng tâm của tam giác A'B'C'.

4.32

Hình 4.65 có thể là hình biểu diễn của một hình lục giác đều hay không? Vì sao?

Hình/bảng: Hình lục giác với các đường chéo và trung điểm các cạnh.

Hình 4.65. Hình lục giác với các đường chéo và trung điểm các cạnh.

4.33

Vẽ hình biểu diễn của hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang, AB song song với CD và AB = 2 cm, CD = 6 cm.

4.34

Trong hình bên, AB và CD là bóng của hai thanh chắn của một chiếc thang dưới ánh mặt trời.
Hãy giải thích tại sao AB song song với CD.

Hình/bảng: Hình ảnh một chiếc thang và bóng của nó trên mặt đất.

Hình ảnh một chiếc thang và bóng của nó trên mặt đất, với các điểm A, B, C, D.
Em có biết?

Phép chiếu song song được sử dụng chủ yếu trong các bản vẽ kĩ thuật vì phép chiếu này thể hiện đúng tỉ lệ kích thước trên vật thể. Tuy nhiên, phép chiếu song song không thể hiện đúng những gì mà mắt người quan sát được, ví dụ như phép chiếu song song không thể hiện đúng luật xa gần: đối với các vật thể có cùng kích thước, vật thể ở gần phải lớn hơn, vật thể ở xa phải nhỏ hơn. Vì vậy, trong nhiều trường hợp, phép chiếu song song không thể hiện đúng độ cao, độ sâu của đối tượng trong thực tế và tạo ra ảo giác cho người xem. Bằng cách khai thác những ảo giác này, Maurits Cornelis Escher và Roger Penrose đã đưa ra những hình ảnh về các “vật thể bất khả thi" (impossible objects) – các vật thể không tồn tại trong thực tế. “Thác nước Escher” và “Cầu thang Penrose" là hai ví dụ về các vật thể như vậy.

Hình ảnh 'Thác nước Escher' và 'Cầu thang Penrose' minh họa các vật thể bất khả thi.

Để khắc phục những hạn chế của phép chiếu song song, người ta sử dụng phép chiếu xuyên tâm (hay phép chiếu phối cảnh) mà ở đó luật xa gần được đảm bảo. Phép chiếu xuyên tâm với tâm C lên mặt phẳng chiếu (P) (không đi qua C) cho tương ứng mỗi điểm M trong không gian với điểm M' là giao điểm của CM và (P). Phép chiếu xuyên tâm biến đường thẳng thành đường thẳng.

Nếu (Q) là một mặt phẳng cắt mặt phẳng (P) theo giao tuyến d thì phép chiếu xuyên tâm biến các đường thẳng song song nằm trong mặt phẳng (Q) và không song song với d thành các đường thẳng đồng quy. Khi đó, điểm đồng quy nằm trên giao tuyến v của (P) và mặt phẳng qua C song song với (Q). Giao tuyến này còn được gọi là “đường thẳng vô tận" hay "đường chân trời" trong hội hoạ. Tính chất này của phép chiếu xuyên tâm giải thích tại sao khi vẽ phối cảnh, các đường thẳng song song trong thực tế và hướng về phía người vẽ lại có xu hướng cắt nhau tại một điểm ở “xa vô tận".

A - trắc nghiệm

4.35

Cho đường thẳng a song song với mặt phẳng (P). Mặt phẳng (Q) chứa đường thẳng a và cắt mặt phẳng (P) theo giao tuyến là đường thẳng b. Vị trí trương đối của hai đường thẳng a và b là
A. chéo nhau.
B. cắt nhau.
C. song song.
D. trùng nhau.

4.36

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M là trung điểm của cạnh SD. Đường thẳng SB song song với mặt phẳng
A. (CDM).
B. (ACM).
C. (ADM).
D. (ACD).

4.37

Cho hình hộp ABCD.A'B'C'D'. Mặt phẳng (AB'D') song song với mặt phẳng
A. (ABCD).
B. (BCC'B').
C. (BDA').
D. (BDC').

4.38

Cho ba mặt phẳng (P), (Q), (R) đôi một song song với nhau. Đường thẳng a cắt các mặt phẳng (P), (Q), (R) lần lượt tại A, B, C sao cho ABBC=23 và đường thẳng b cắt các mặt phẳng (P), (Q), (R) lần lượt tại A', B', C'. Tỉ số A′B′B′C′ bằng
A. 23
B. 12
C. 32
D. 25

4.39

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của các cạnh SB, SD; K là giao điểm của mặt phẳng (AMN) và đường thẳng SC.
Tỉ số SKSC bằng
A. 12
B. 13
C. 14
D. 23

4.40

Cho hình hộp ABCD.A'B'C'D'. Gọi M, M' lần lượt là trung điểm của các cạnh BC, B'C'. Hình chiếu của △B′DM qua phép chiếu song song trên (A'B'C'D') theo phương chiếu AA' là
A. △B′A′M′.
B. △C′D′M′.
C. △DMM′.
D. △B′D′M′.

B - tự luận

4.41

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình thang, AB // CD và AB < CD. Xác định giao tuyến của hai mặt phẳng sau:
a) (SAD) và (SBC);
b) (SAB) và (SCD);
c) (SAC) và (SBD).

4.42

Cho hình lăng trụ tam giác ABC.A'B'C'. Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, BC và AA'.
a) Xác định giao điểm của mặt phẳng (MNP) với đường thẳng B'C.
b) Gọi K là giao điểm của mặt phẳng (MNP) với đường thẳng B'C. Tính tỉ số KB′KC.

4.43

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Trên cạnh SC và cạnh AB lần lượt lấy điểm M và N sao cho CM=2SM và BN=2AN.
a) Xác định giao điểm K của mặt phẳng (ABM) với đường thẳng SD. Tính tỉ số SKSD.
b) Chứng minh rằng MN // (SAD).

4.44

Cho hình chóp S.ABCD có đáy ABCD là hình bình hành. Gọi G, K lần lượt là trọng tâm của các tam giác SAD, SCD.
a) Chứng minh rằng GK // (ABCD).
b) Mặt phẳng chứa đường thẳng GK và song song với mặt phẳng (ABCD) cắt các cạnh SA, SB, SC, SD lần lượt tại M, N, E, F. Chứng minh rằng tứ giác MNEF là hình bình hành.

4.45

Cho hình hộp ABCD.A'B'C'D'. Gọi M, N lần lượt là trung điểm của cạnh AD, A'B'. Chứng minh rằng:
a) BD // B'D', (A'BD) // (CB'D') và MN // (BDD'B');
b) Đường thẳng AC' đi qua trọng tâm G của tam giác A'BD.

4.46

Cho tứ diện ABCD. Trên cạnh AB lấy điểm M sao cho BM=3AM. Mặt phẳng (P) đi qua M song song với hai đường thẳng AD và BC.
a) Xác định giao điểm K của mặt phẳng (P) với đường thẳng CD.
b) Tính tỉ số KCCD.

Xem bản PDF nguyên trang sách: Toán 11 tập 1 – Kết nối tri thức với cuộc sống (trang 100–103).