LÝ THUYẾT - SÁCH HÌNH ĐỘNG
LỚP 11·10 / 2026

SS · 0340 phút

Hai đường thẳng song song

Giao tuyến song song

01Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1 (đường trung bình)

Tứ diện ABCDABCD có AC=6AC = 6, BD=8BD = 8. Gọi M,N,P,QM, N, P, Q lần lượt là trung điểm AB,BC,CD,DAAB, BC, CD, DA. Chứng minh MNPQMNPQ là hình bình hành và tính chu vi.

ABCDMNPQ
MN ∥ QP ∥ AC (xanh) và NP ∥ MQ ∥ BD.

Giải. Trong tam giác ABCABC: MNMN là đường trung bình nên MN∥ACMN \parallel AC, MN=12AC=3MN = \dfrac12 AC = 3. Trong tam giác ADCADC: QP∥ACQP \parallel AC, QP=12AC=3QP = \dfrac12 AC = 3. Do đó MN∥QPMN \parallel QP (bắc cầu) và MN=QPMN = QP, nên MNPQMNPQ là hình bình hành (hai cạnh đối song song và bằng nhau). Tương tự trong các tam giác BCDBCD và BADBAD: NP=MQ=12BD=4NP = MQ = \dfrac12 BD = 4.

Chu vi =2(3+4)=14= 2(3 + 4) = 14.

Với một tứ diện cụ thể thoả AC=6AC = 6, BD=8BD = 8, AC⊥BDAC \perp BD (tứ diện có hai cạnh đối vuông góc, xem chương vuông góc), MNPQMNPQ còn là hình chữ nhật diện tích 3⋅4=123 \cdot 4 = 12. Toạ độ xác nhận cả hai kết quả.

Ví dụ 2 (trọng tâm hai mặt bên)

Hình chóp S.ABCDS.ABCD có đáy là hình bình hành. G1G_1, G2G_2 là trọng tâm các tam giác SABSAB, SADSAD. Chứng minh G1G2∥BDG_1G_2 \parallel BD và tính G1G2G_1G_2 theo BDBD.

Giải. Gọi MM, NN lần lượt là trung điểm của ABAB, ADAD. Khi đó G1∈SMG_1 \in SM, G2∈SNG_2 \in SN với SG1SM=SG2SN=23\dfrac{SG_1}{SM} = \dfrac{SG_2}{SN} = \dfrac23. Trong tam giác SMNSMN, theo Thales đảo ta có G1G2∥MNG_1G_2 \parallel MN và G1G2=23MNG_1G_2 = \dfrac23 MN. Trong tam giác ABDABD, MNMN là đường trung bình: MN∥BDMN \parallel BD, MN=12BDMN = \dfrac12 BD. Vậy G1G2∥BDG_1G_2 \parallel BD (bắc cầu) và

G1G2=23⋅12BD=13BD.G_1G_2 = \frac23\cdot\frac12 BD = \frac13 BD.

Số liệu: đáy A(0;0;0)A(0;0;0), B(4;0;0)B(4;0;0), D(1;3;0)D(1;3;0), S(2;1;6)S(2;1;6) cho BD=32BD = 3\sqrt2 và G1G2=2G_1G_2 = \sqrt2.

Ví dụ 3 (giao tuyến song song)

Hình chóp S.ABCDS.ABCD có đáy là hình thang với AB∥CDAB \parallel CD, AB=4AB = 4, CD=2CD = 2. Tìm giao tuyến của (SAB)(SAB) và (SCD)(SCD).

SABCDx
AB ∥ CD nên giao tuyến Sx của (SAB) và (SCD) song song với AB và CD.

Giải. SS là điểm chung của hai mặt phẳng. AB⊂(SAB)AB \subset (SAB), CD⊂(SCD)CD \subset (SCD), AB∥CDAB \parallel CD và AB≠CDAB \neq CD (khác đường thẳng). Theo hệ quả của định lí giao tuyến, giao tuyến là đường thẳng SxSx qua SS và song song với ABAB (và CDCD).

Ví dụ 4 (giao điểm bằng giao tuyến song song)

Với hình chóp ở Ví dụ 3, lấy M∈SCM \in SC sao cho SM=23SCSM = \dfrac23 SC. Tìm giao điểm NN của SDSD với mặt phẳng (MAB)(MAB) và tính MNMN.

SABCDMN
MN ∥ CD ∥ AB, SN = 2/3 SD: thiết diện ABMN là hình thang.

Giải. (MAB)(MAB) chứa AB∥CDAB \parallel CD và CD⊂(SCD)CD \subset (SCD). Hai mặt phẳng (MAB)(MAB) và (SCD)(SCD) có điểm chung MM nên cắt nhau theo đường thẳng qua MM song song với CDCD (hệ quả trên). Đường này nằm trong (SCD)(SCD) nên cắt SDSD tại NN:

N=SD∩(MAB),MN∥CD.N = SD \cap (MAB), \qquad MN \parallel CD.

Trong tam giác SCDSCD, MN∥CDMN \parallel CD nên SNSD=SMSC=23\dfrac{SN}{SD} = \dfrac{SM}{SC} = \dfrac23 và MN=23CD=43MN = \dfrac23 CD = \dfrac43. Mặt cắt ABMNABMN là hình thang (AB∥MNAB \parallel MN) với AB=4AB = 4, MN=43MN = \dfrac43. Toạ độ (A(0;0;0)A(0;0;0), B(4;0;0)B(4;0;0), C(3;2;0)C(3;2;0), D(1;2;0)D(1;2;0), S(1;1;5)S(1;1;5)) cho N=S+23(D−S)N = S + \dfrac23(D - S), MN=43MN = \dfrac43.

Ví dụ 5 (Thales đảo)

Hình chóp S.ABCDS.ABCD đáy hình bình hành, M∈SAM \in SA, N∈SBN \in SB với SMSA=SNSB=13\dfrac{SM}{SA} = \dfrac{SN}{SB} = \dfrac13. Chứng minh MN∥CDMN \parallel CD.

Giải. Trong tam giác SABSAB, SMSA=SNSB\dfrac{SM}{SA} = \dfrac{SN}{SB} nên MN∥ABMN \parallel AB (Thales đảo), và MN=13ABMN = \dfrac13 AB. Mà AB∥CDAB \parallel CD (đáy hình bình hành) nên MN∥CDMN \parallel CD (bắc cầu).

Kiểm tra số trên hình chóp có đáy A(0;0;0)A(0;0;0), B(4;0;0)B(4;0;0), C(5;3;0)C(5;3;0), D(1;3;0)D(1;3;0), S(2;1;6)S(2;1;6): MN∥ABMN \parallel AB và MN=13ABMN = \dfrac13 AB. Nhận xét thêm: với đáy này, AD∥BCAD \parallel BC nên giao tuyến của (SAD)(SAD) và (SBC)(SBC) là đường qua SS song song với ADAD.

Tiếp theoLuyện tập →