50 bài tập đường thẳng song song với mặt phẳng mức độ thông hiểu

A sai, vì có thể hai đường thẳng cắt nhau.

B sai, vì có thể đường thẳng nằm trên mặt phẳng đó.

C sai, vì có thể hai đường thẳng đó chéo nhau.

D đúng

Chọn D.

A và D sai vì hai đường thẳng cùng song song với một mặt phẳng thì hai đường thẳng đó song song với nhau hoặc trùng nhau.

Chọn C.

Trước hết ta lấy điểm \(M \in \left( P \right)\) sao cho \(M \in SA\).

Trong mp(SAB) kẻ MN // SA \(\left( {N \in AB} \right)\), trong mp(ABCD) kẻ NE // AC \(\left( {E \in BC} \right)\).

\(NE \cap BD = \left\{ J \right\}\) 

Trong mp(SBC) kẻ EF // SB \(\left( {F \in SC} \right)\), trong mp(SBD) kẻ JI // SD \(\left( {I \in SD} \right)\).

Giả sử MN // (SCD)

Lại có: MN // SB \( \Rightarrow SB \subset \left( {SCD} \right)\)(vô lý) nên (1) sai.

Tương tự ta chứng minh được (2) sai.

NE // AC \( \subset \left( {SAC} \right) \Rightarrow \)NE // (SAC). Do đó (3) đúng.

IJ // SB \( \subset \left( {SAB} \right) \Rightarrow \)IJ // (SAB). Do đó (4) đúng.

Chọn B.

B sai vì hai đường thẳng phân biệt không cắt nhau thì có thể chéo nhau hoặc song song.

C sai vì hai đường thẳng phân biệt không song song thì có thể chéo nhau hoặc cắt nhau.

D sai vì hai đường thẳng phân biệt lần lượt thuộc hai mặt phẳng khác nhau thì chéo nhau hoặc song song.

Chọn A.

Giả sử thiết diện cần tìm đi qua điểm \(M \in SB.\)

Trong (SAB) qua M kẻ MN // SE \(\left( {N \in SA} \right)\) ta có:

\(\left( \alpha  \right)\) và (SAB) có điểm M chung.

\(\eqalign{  & \left( \alpha  \right)//SE \subset \left( {SAB} \right)  \cr   & MN//SE  \cr   &  \Rightarrow \left( \alpha  \right) \cap \left( {SAB} \right) = MN. \cr} \)

Tương tự trong (SAD) qua N kẻ NP // SF \(\left( {P \in SD} \right)\) ta có: \(\left( \alpha  \right) \cap \left( {SAD} \right) = NP.\)

Trong (SCD) kẻ PQ // SE \(\left( {Q \in SC} \right)\) ta có: \(\left( \alpha  \right) \cap \left( {SCD} \right) = PQ.\)

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

Vậy thiết diện của hình chóp khi cắt bởi \(mp\left( \alpha  \right)\) là tứ giác MNPQ.

Chọn B.

Tam giác SBD cân tại S nên SB = SD.

Suy ra \(\Delta SBC = \Delta SDC\left( {c.c.c} \right) \Rightarrow \widehat {SCB} = \widehat {SCD}\).

Gọi I là trung điểm của SC.

Xét hai tam giác IBC và ICD có:

IC chung

BC = DC (ABCD là hình vuông)

\(\widehat {ICB} = \widehat {ICD}\,\left( {cmt} \right)\)

Do đó \(\Delta IBC = \Delta IDC\left( {c.g.c} \right) \Rightarrow IB = ID\) hay tam giác \(IBD\) cân tại \(I\).

Do O là trung điểm của BD nên IO là đường trung tuyến trong tam giác cân \( \Rightarrow IO \bot BD.\)

Mà SA // IO nên \(SA \bot BD.\)

Ta có: \(\left\{ \matrix{  M \in \left( \alpha  \right) \cap \left( {ABCD} \right) \hfill \cr   BD\parallel \left( \alpha  \right) \hfill \cr   BD \subset \left( {ABCD} \right) \hfill \cr}  \right.\)

Suy ra giao tuyến của \(\left( \alpha  \right)\) với (ABCD) là đường thẳng qua M và song song với BD cắt AB tại Q \( \Rightarrow MQ\parallel BD.\,\,\left( 1 \right)\)

Ta có: \(\left\{ \matrix{  Q \in \left( \alpha  \right) \cap \left( {SAB} \right) \hfill \cr   SA\parallel \left( \alpha  \right) \hfill \cr   SA \subset \left( {SAB} \right) \hfill \cr}  \right.\) suy ra giao tuyến của \(\left( \alpha  \right)\) với (SAB) là đường thẳng đi qua Q và song song với SA cắt SB tại P. Do đó QP // SA (2).

Ta có: \(\left\{ \matrix{  P \in \left( \alpha  \right) \cap \left( {SBD} \right) \hfill \cr   BD\parallel \left( \alpha  \right) \hfill \cr   BD \subset \left( {SBD} \right) \hfill \cr}  \right.\) suy ra giao tuyến của \(\left( \alpha  \right)\) với (SBD) là đường thẳng đi qua P và song song với BD cắt SO tại N. Do đó PN // BD (3).

Ta có: \(\left\{ \matrix{  \left( \alpha  \right) \cap \left( {SAC} \right) = MN \hfill \cr   SA\parallel \left( \alpha  \right) \hfill \cr   SA \subset \left( {SAC} \right) \hfill \cr}  \right. \Rightarrow MN\parallel SA.\) (4).

Từ (1) và (3) suy ra PN // MQ // BD, từ (2) và (4) suy ra QP // MN // SA. Do đó MNPQ là hình bình hành.

Lại có \(SA \bot BD \Rightarrow MN \bot MQ\).

Vậy MNPQ là hình chữ nhật.

Chọn C.

Ta có: ABCD là hình thang và I, J là trung điểm của AD và BC nên IJ là đường trung bình của hình thang ABCD.

\( \Rightarrow \) IJ // AB // CD.

\(\left\{ \matrix{  G \in \left( {SAB} \right) \cap \left( {{\rm{IJ}}G} \right) \hfill \cr   AB \subset \left( {SAB} \right) \hfill \cr   {\rm{IJ}} \subset \left( {{\rm{IJ}}G} \right) \hfill \cr   AB//{\rm{IJ}} \hfill \cr}  \right. \Rightarrow \) Trong (SAB) qua G kẻ MN // AB \(\left( {M \in SA;N \in SB} \right)\)

\( \Rightarrow \left( {SAB} \right) \cap \left( {{\rm{IJ}}G} \right) = MN.\) và MN // IJ // AB // CD.

Dễ thấy thiết diện của (IJG) và hình chóp là hình thang MNJI.

G là trọng tâm của tam giác SAB và MN // AB nên theo định lí Ta-let ta có:

\({{MN} \over {AB}} = {{SG} \over {SE}} = {2 \over 3}\) (Với E là trung điểm của AB).

\( \Rightarrow MN = {2 \over 3}AB\)

Lại có: IJ là đường trung bình của hình thang ABCD nên \({\rm{IJ}} = {{AB + CD} \over 2}.\)

Để hình thang MNJI trở thành hình bình hành thì cần điều kiện MN = IJ.

\( \Rightarrow {2 \over 3}AB = {1 \over 2}\left( {AB + CD} \right) \Leftrightarrow {1 \over 6}AB = {1 \over 2}CD \Leftrightarrow AB = 3CD.\)

Chọn D.

Trong (ABC) qua M kẻ đường thẳng song song với CI cắt AC tại N \(\Rightarrow \left( \alpha  \right)\cap \left( ABC \right)=MN\).

Trong (SAB) qua M kẻ đường thẳng song song với SI cắt SA tại P \(\Rightarrow \left( \alpha  \right)\cap \left( SAB \right)=MP.\)

\(\Rightarrow \left( \alpha  \right)\cap \left( SAC \right)=NP\) và NP // SC.

Vậy thiết diện cần tìm là tam giác MNP.

 Ta có: \(ME\parallel CI\Rightarrow \frac{MN}{CI}=\frac{AM}{AI}\Leftrightarrow \frac{MN}{\frac{AB\sqrt{3}}{2}}=\frac{x}{\frac{AB}{2}}\Leftrightarrow MN=\frac{\frac{AB\sqrt{3}}{2}x}{\frac{AB}{2}}=x\sqrt{3}.\)

\(\begin{array}{l}MP\parallel SI \Rightarrow \frac{{MP}}{{SI}} = \frac{{AM}}{{AI}} = \frac{{AP}}{{AS}} \Leftrightarrow \frac{{MP}}{{\frac{{AB\sqrt 3 }}{2}}} = \frac{x}{{\frac{{AB}}{2}}} \Rightarrow MP = \frac{{\frac{{AB\sqrt 3 }}{2}x}}{{\frac{{AB}}{2}}} = x\sqrt 3 \\PN\parallel SC \Rightarrow \frac{{AP}}{{AS}} = \frac{{PN}}{{SC}} \Rightarrow \frac{{PN}}{{SC}} = \frac{{AM}}{{AI}} \Leftrightarrow \frac{{PN}}{{SC}} = \frac{x}{{\frac{{AB}}{2}}} \Leftrightarrow PN = \frac{{xSC}}{{\frac{{AB}}{2}}} = 2x\,\,\left( {SC = AB} \right)\end{array}\)

Tam giác MNP có MN = MP nên tam giác MNP cân tại M

Chọn C.

MN là đường trung bình của tam giác ABC nên MN // BC

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}\left( {MNE} \right) \cap \left( {BCD} \right) = E\\\left( {MNE} \right) \supset MN\\\left( {BCD} \right) \supset BD\\MN\parallel BD\end{array} \right. \Rightarrow \) Giao tuyến của (MNE) và (BCD) là đường thẳng qua E và song song với MN và BC. Trong (BCD) qua E kẻ EF // BC \(\left( F\in BC \right)\).

\(\Rightarrow \left( MNE \right)\cap \left( BCD \right)=EF.\) Vậy thiết diện là MNEF có MN // EF \(\Rightarrow \) MNEF là hình thang.

Ta có: \(MN = \frac{1}{2}BC.\)       

\(\begin{array}{l}{\rm{EF}}\parallel {\rm{BC}} \Rightarrow \frac{{EF}}{{BC}} = \frac{{DE}}{{DC}} = \frac{3}{4} \Rightarrow EF = \frac{3}{4}BC\\ \Rightarrow MN \ne EF.\end{array}\)

Do đó MNEF chỉ là hình thang mà không là hình bình hành.

Chọn D.

Trong không gian có 3 vị trí tương đối giữa đường thẳng và mặt phẳng:

Đường thẳng cắt mặt phẳng

Đường thẳng nằm trong mặt phẳng.

Đường thẳng song song với mặt phẳng.

Chọn B.

Ta có: O là trung điểm của AC, I là trung điểm của SC

\(\Rightarrow OI//SA\) (OI là đường trung bình của tam giác SAC).

\(\Rightarrow OI//\left( SAB \right)\Rightarrow \) A đúng.

Tương tự \(\Rightarrow OI//\left( SAD \right)\Rightarrow \) B đúng.

Ta có:

\(\begin{align}  & I\in SC\Rightarrow I\in \left( SAC \right);\,\,O\in AC\Rightarrow O\in \left( SAC \right) \\  & O\in BD\Rightarrow O\in \left( IBD \right) \\ \end{align}\)

\(\Rightarrow \left( IBD \right)\cap \left( SAC \right)=IO\Rightarrow \) D đúng.

Chọn C.

\(\left\{ \begin{array}{l}a//\left( \alpha  \right)\\b//\left( \beta  \right)\\\left( \alpha  \right) \cap \left( \beta  \right) = b\end{array} \right. \Rightarrow a//b\).

Chọn: D

Ta có: \(\frac{{IJ}}{{IC}} = \frac{{AM}}{{AD}} = \frac{1}{3} = \frac{{IG}}{{IS}} \Rightarrow JG//SC \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}JG//\left( {SCD} \right)\\JG//\left( {SAC} \right)\\JG//\left( {SBC} \right)\end{array} \right.\).

Chọn: B

Qua I dựng đường thẳng song song AB, cắt AC, BC lần lượt tại F, E

Qua F, E lần lượt dựng các đường thẳng song song DC, cắt AD, BD tại G, H

\( \Rightarrow \left( {EFGH} \right) \equiv \left( \alpha  \right)\)

Thiết diện của tứ diện ABCD và mặt phẳng \(\left( \alpha  \right)\)là: hình bình hành EFGH

(do \(GF//HE\) và \(GF = HE\))

Chọn: C

MN là đường trung bình của tam giác BCD

\( \Rightarrow MN//BD \Rightarrow MN//\left( {SBD} \right)\)

\(MN \cap AC = H,\,\,AC \subset \left( {SAC} \right)\,\, \Rightarrow MN \cap \left( {SAC} \right) = H\)

MN // (ABCD) là khẳng định sai: do \(MN \subset \left( {ABCD} \right)\)

Chọn: C

Xét tam giác ABC có MN là đường trung bình \( \Rightarrow MN//BC\). Mà \(BC \subset \left( {BCD} \right) \Rightarrow MN//\left( {BCD} \right)\).

MN không song song với (ABC) do \(M \in AB \Rightarrow M \in \left( {ABC} \right);\,\,N \in AC \Rightarrow N \in \left( {ABC} \right) \Rightarrow MN \subset \left( {ABC} \right)\)

Chọn B.

A sai vì \(b//a \subset \left( P \right)\) suy ra b // (P) hoặc \(b \subset \left( P \right)\).

B sai vì a, b có thể cắt nhau hoặc trùng nhau.

D sai vì a // b, b // (P) thì a // (P) hoặc \(a \subset \left( P \right)\).

Chọn C.

Gọi \(M\) là trung điểm của \(CD\) ta có :

\(B,\,\,{G_1},\,\,M\) thẳng hàng, \(A,\,\,{G_2},\,\,M\) thẳng hàng.

\( \Rightarrow B{G_1},\,\,A{G_2},\,\,CD\) đồng quy tại \(M\), do đó đáp án \(D\) đúng.

Ta có: \(\dfrac{{M{G_1}}}{{MB}} = \dfrac{{M{G_2}}}{{MA}} = \dfrac{1}{3} \Rightarrow {G_1}{G_2}//AB\) (Định lí Ta-lét đảo).

Mà \(AB \subset \left( {ABD} \right),\,\,AB \subset \left( {ABC} \right) \Rightarrow {G_1}{G_2}//\left( {ABD} \right),\,\,{G_1}{G_2}//\left( {ABC} \right)\), do đó các đáp án \(A,B\) đúng.

Chọn C.

Đáp án A : Sai vì có thể xảy ra trường hợp \(a,b\) cắt nhau (cùng nằm trong mặt phẳng song song \(\left( P \right)\)) hoặc có thể chéo nhau.

Đáp án B : Đúng.

Đáp án C : Sai vì có thể xảy ra trường hợp \(a,b\) trùng nhau.

Đáp án D : Sai vì có thể xảy ra trường hợp \(b \subset \left( P \right)\).

Chọn B.