Ôn chương 4 - Toán 11
Lý thuyết tổng hợp và bài tập có lời giải Ôn chương 4 - Toán 11 — SGK Toán 11 Kết nối tri thức.
I. Tóm tắt kiến thức trọng tâm Chương IV
- Hai đường thẳng song song: Cùng nằm trong một mặt phẳng và không có điểm chung.
- Đường thẳng song song mặt phẳng: Đường thẳng không nằm trong MP và song song với 1 đường thẳng nằm trong MP đó.
- Hai mặt phẳng song song: MP thứ nhất chứa 2 đường thẳng cắt nhau cùng song song với MP thứ hai.
- Phép chiếu song song: Phép chiếu theo phương $\Delta$ lên MP $(P)$ bảo toàn tính thẳng hàng, song song và tỉ số các đoạn thẳng song song.
II. Sơ đồ hệ thống quan hệ song song
- Định lí 3 giao tuyến: Ba MP cắt nhau từng đôi một theo 3 giao tuyến thì 3 giao tuyến đó đồng quy hoặc đôi một song song.
- Giao tuyến song song: $\begin{cases} a // b \\ a \subset (P), b \subset (Q) \\ (P) \cap (Q) = d \end{cases} \Rightarrow d // a // b$.
- MP cắt 2 MP song song: $\begin{cases} (P) // (Q) \\ (R) \cap (P) = a \\ (R) \cap (Q) = b \end{cases} \Rightarrow a // b$.
- Định lí Ta-lét không gian: 3 mặt phẳng song song chắn trên 2 cát tuyến các đoạn tương ứng tỉ lệ.
🔷 Dạng 1: Chứng minh ĐT // ĐT và ĐT // MP
- Để $a // b$: Dùng đường trung bình, Ta-lét phẳng, hoặc tính chất bắc cầu $a // c, b // c$.
- Để $a // (P)$: Chứng minh $a \not\subset (P)$ và $a // b \subset (P)$.
Cho hình chóp $S.ABCD$ đáy hình bình hành. Gọi $M, N$ lần lượt là trung điểm $SA, SD$. Chứng minh $MN // (SBC)$.
Xem lời giải
• Trong $\triangle SAD$, $MN$ là đường trung bình $\Rightarrow MN // AD$.
• $ABCD$ là hình bình hành $\Rightarrow AD // BC \Rightarrow MN // BC$.
Vì $BC \subset (SBC)$ và $MN \not\subset (SBC) \Rightarrow MN // (SBC)$.
Cho tứ diện $ABCD$. Gọi $G$ là trọng tâm $\triangle ACD$, $M$ trên $AB$ sao cho $AM = \dfrac{1}{3}AB$. Chứng minh $MG // (BCD)$.
Xem lời giải
Dùng Ta-lét trong mặt phẳng trung tuyến chứng minh $MG // CD \subset (BCD) \Rightarrow MG // (BCD)$.
📝 Thực hành — Dạng 1
Cho tứ diện $ABCD$. Gọi $I, J$ là trung điểm $AB, AC$. Chứng minh $IJ // (BCD)$.
Xem lời giải
$IJ // BC \subset (BCD) \Rightarrow IJ // (BCD)$.
Cho hình chóp $S.ABCD$ đáy hình bình hành tâm $O$. Gọi $M$ là trung điểm $SC$. Chứng minh $OM // (SAD)$.
Xem lời giải
$OM // SA \subset (SAD) \Rightarrow OM // (SAD)$.
🔷 Dạng 2: Chứng minh hai MP song song
- Chứng minh MP $(\alpha)$ chứa 2 đường thẳng cắt nhau cùng song song với MP $(\beta)$.
Cho hình chóp $S.ABCD$ đáy hình bình hành. Gọi $M, N, P, Q$ là trung điểm $SA, SB, SC, SD$. Chứng minh $(MNPQ) // (ABCD)$.
Xem lời giải
• $MN // AB \subset (ABCD) \Rightarrow MN // (ABCD)$.
• $MQ // AD \subset (ABCD) \Rightarrow MQ // (ABCD)$.
Vì $MN \cap MQ = \{M\} \Rightarrow (MNPQ) // (ABCD)$.
Cho hình hộp $ABCD.A'B'C'D'$. Chứng minh $(ACD') // (A'C'B)$.
Xem lời giải
$AC // A'C' \subset (A'C'B)$ và $AD' // BC' \subset (A'C'B) \Rightarrow (ACD') // (A'C'B)$.
📝 Thực hành — Dạng 2
Cho tứ diện $ABCD$. Gọi $M, N, P$ là trung điểm $AB, AC, AD$. Chứng minh $(MNP) // (BCD)$.
Xem lời giải
$MN // BC$ và $MP // BD \Rightarrow (MNP) // (BCD)$.
Hai mặt phẳng $(\alpha) // (\beta)$. Nếu $d \subset (\alpha)$ thì $d$ và $(\beta)$ có điểm chung không?
Xem lời giải
Không có điểm chung nào.
🔷 Dạng 3: Giao tuyến, Giao điểm & Thiết diện
- Dùng các quy tắc giao tuyến song song, giao điểm bằng MP phụ và liên tiếp cắt các mặt tạo đa giác thiết diện.
Cho hình chóp $S.ABCD$ đáy hình bình hành. MP $(\alpha)$ qua $M \in SA$ song song với $AB, AD$. Xác định thiết diện.
Xem lời giải
Kẻ $MN // AB, MQ // AD, NP // BC, PQ // CD$. Thiết diện là hình bình hành $MNPQ$.
Tìm giao tuyến của $(SAB)$ và $(SCD)$ của hình chóp $S.ABCD$ đáy hình thang ($AB // CD$).
Xem lời giải
Đường thẳng $Sx$ đi qua $S$ và $Sx // AB // CD$.
📝 Thực hành — Dạng 3
Thiết diện của hình chóp ngũ giác cắt bởi một mặt phẳng có tối đa bao nhiêu cạnh?
Xem lời giải
Tối đa 6 cạnh (Lục giác).
Cho tứ diện $ABCD$. MP $(\alpha)$ qua $AB$ cắt $CD$ tại $M$ có tồn tại không?
Xem lời giải
Có (mặt phẳng chứa $AB$ và điểm $M \in CD$).
🔷 Dạng 4: Phép chiếu song song & Tỉ số đoạn thẳng
- Sử dụng các tính chất giữ nguyên tỉ số và song song của phép chiếu song song để tính độ dài, tỉ số.
Cho $P // Q // R$ cắt $d_1$ tại $A, B, C$ và $d_2$ tại $D, E, F$. Biết $AB = 3, BC = 6, EF = 8$. Tính $DE$.
Xem lời giải
Theo Ta-lét: $\dfrac{DE}{EF} = \dfrac{AB}{BC} = \dfrac{3}{6} = \dfrac{1}{2} \Rightarrow DE = 4$.
Hình chiếu song song của tam giác đều là hình gì?
Xem lời giải
Là một tam giác bất kì.
📝 Thực hành — Dạng 4
Hình chiếu song song có biến 2 đường thẳng song song thành 2 đường thẳng cắt nhau không?
Xem lời giải
Không bao giờ (chỉ thành 2 ĐT song song hoặc trùng nhau).
Phép chiếu song song giữ nguyên tỉ số nào?
Xem lời giải
Tỉ số độ dài hai đoạn thẳng cùng thuộc một đường thẳng hoặc thuộc hai đường thẳng song song.
📝 Bài tập tự luận — Ôn tập tổng hợp
Bài 1. Cho hình chóp $S.ABCD$ đáy hình bình hành. Gọi $M, N$ là trung điểm $SA, SB$. Chứng minh $MN // (ABCD)$.
Xem lời giải
$MN // AB \subset (ABCD) \Rightarrow MN // (ABCD)$.
Bài 2. Cho tứ diện $ABCD$. Gọi $M, N, P$ là trung điểm $AB, AC, AD$. Chứng minh $(MNP) // (BCD)$.
Xem lời giải
$MN // BC$ và $MP // BD \Rightarrow (MNP) // (BCD)$.
Bài 3. Cho hình chóp $S.ABCD$ đáy hình bình hành. Tìm giao tuyến của $(SAB)$ và $(SCD)$.
Xem lời giải
Đường thẳng qua $S$ song song với $AB$ và $CD$.
Bài 4. Cho hình hộp $ABCD.A'B'C'D'$. Chứng minh $BD // (B'D'C)$.
Xem lời giải
$BD // B'D' \subset (B'D'C) \Rightarrow BD // (B'D'C)$.
Bài 5. Phát biểu định lí Ta-lét trong không gian.
Xem lời giải
Ba mặt phẳng song song chắn trên 2 cát tuyến các đoạn thẳng tương ứng tỉ lệ.
Bài 6. Cho hình chóp $S.ABCD$ đáy hình bình hành. Gọi $M$ là trung điểm $SC$. Tìm giao điểm $SD$ với $(ABM)$.
Xem lời giải
Kẻ qua $M$ đường $Mx // CD$ cắt $SD$ tại $N$ (trung điểm $SD$). $N$ là giao điểm.
Bài 7. Hình biểu diễn của hình tròn qua phép chiếu song song là hình gì?
Xem lời giải
Là một hình elip.
Bài 8. Hai đường thẳng chéo nhau có bao nhiêu mặt phẳng song song chứa đường này và song song đường kia?
Xem lời giải
Có đúng 1 mặt phẳng.
Bài 9. Hai mặt phẳng phân biệt cùng song song với mặt phẳng thứ ba thì như thế nào?
Xem lời giải
Song song với nhau.
Bài 10. Cho hình lăng trụ $ABC.A'B'C'$. Cặp mặt phẳng $(ABC)$ và $(A'B'C')$ có song song không?
Xem lời giải
Có, hai mặt đáy của hình lăng trụ luôn song song với nhau.
🎯 Bài tập trắc nghiệm tự luyện
Làm các câu hỏi sau để củng cố toàn bộ kiến thức về Chương IV. Hệ thống sẽ hiển thị kết quả và lời giải chi tiết ngay khi bạn trả lời.
Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm Ôn tập Chương IV
Hàng trăm câu hỏi ngẫu nhiên từ ngân hàng đề — kiểm tra và tự đánh giá năng lực ngay!
🚀 Làm bài trắc nghiệm →