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

SS · 0645 phút

Hai mặt phẳng song song, hình lăng trụ, hình hộp, hình chóp cụt

Lăng trụ, hình hộp, chóp cụt

01Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1 (hình hộp, hai mặt song song)

Hình hộp ABCD.A′B′C′D′ABCD.A'B'C'D'. Chứng minh (A′BD)∥(B′D′C)(A'BD) \parallel (B'D'C) và đường chéo AC′AC' bị hai mặt phẳng này chia thành ba phần bằng nhau.

ABCDA'B'C'D'GH
AG = GH = HC' = AC'/3.

Giải. Tứ giác A′BCD′A'BCD' là hình bình hành (A′D′∥BCA'D' \parallel BC và A′D′=BCA'D' = BC), nên A′B∥D′CA'B \parallel D'C; D′C⊂(B′D′C)D'C \subset (B'D'C) và A′B⊄(B′D′C)A'B \not\subset (B'D'C) suy ra A′B∥(B′D′C)A'B \parallel (B'D'C). Tương tự BD∥B′D′BD \parallel B'D' (hình bình hành BB′D′DBB'D'D) nên BD∥(B′D′C)BD \parallel (B'D'C). Hai đường A′BA'B và BDBD cắt nhau tại BB và cùng nằm trong (A′BD)(A'BD), do đó (A′BD)∥(B′D′C)(A'BD) \parallel (B'D'C).

Với phần sau, đặt u⃗=AB→\vec u = \overrightarrow{AB}, v⃗=AD→\vec v = \overrightarrow{AD}, w⃗=AA′→\vec w = \overrightarrow{AA'}, thì AC′→=u⃗+v⃗+w⃗\overrightarrow{AC'} = \vec u + \vec v + \vec w. Điểm G=13(u⃗+v⃗+w⃗)G = \dfrac{1}{3}(\vec u + \vec v + \vec w) là trọng tâm tam giác A′BDA'BD (các đỉnh là w⃗\vec w, u⃗\vec u, v⃗\vec v) nên G∈(A′BD)G \in (A'BD) và AG=13AC′AG = \dfrac13 AC'. Tương tự H=23(u⃗+v⃗+w⃗)H = \dfrac23(\vec u + \vec v + \vec w) là trọng tâm tam giác B′D′CB'D'C nên AH=23AC′AH = \dfrac23 AC'. Vậy AG=GH=HC′=13AC′AG = GH = HC' = \dfrac13 AC'. Với hình lập phương cạnh aa, mỗi phần bằng a33\dfrac{a\sqrt3}{3}.

Ví dụ 2 (Thales với ba mặt phẳng)

Ba mặt phẳng song song (P)(P), (Q)(Q), (R)(R) cắt cát tuyến thứ nhất tại A,B,CA, B, C và cát tuyến thứ hai tại A′,B′,C′A', B', C'. Biết AB=3AB = 3, BC=5BC = 5, A′B′=4,5A'B' = 4{,}5. Tính B′C′B'C'.

Giải. ABBC=A′B′B′C′\dfrac{AB}{BC} = \dfrac{A'B'}{B'C'} nên B′C′=A′B′⋅BCAB=4,5⋅53=7,5B'C' = A'B' \cdot \dfrac{BC}{AB} = 4{,}5 \cdot \dfrac53 = 7{,}5.

Ví dụ 3 (mặt phẳng song song với đáy hình chóp)

Hình chóp S.ABCDS.ABCD có đáy là hình chữ nhật 6×36 \times 3 (diện tích 1818). Mặt phẳng (α)(\alpha) song song (ABCD)(ABCD) cắt SA,SB,SC,SDSA, SB, SC, SD tại M,N,P,QM, N, P, Q với SM=23SASM = \dfrac23 SA. Tính diện tích MNPQMNPQ và MNMN.

SABCDMNPQ
k = SM/SA = 2/3: MNPQ đồng dạng ABCD tỉ số 2/3, diện tích 8.

Giải. Theo hệ quả Thales, MNPQMNPQ đồng dạng ABCDABCD tỉ số k=23k = \dfrac23, nên

SMNPQ=(23)2⋅18=8,MN=23AB=4.S_{MNPQ} = \left(\frac23\right)^2\cdot 18 = 8, \qquad MN = \frac23 AB = 4.

Ví dụ 4 (lăng trụ, hai mặt phẳng song song)

Hình lăng trụ ABC.A′B′C′ABC.A'B'C'. MM, M′M' lần lượt là trung điểm BCBC, B′C′B'C'. Chứng minh (AMC′)∥(A′BM′)(AMC') \parallel (A'BM').

ABCA'B'C'MM'
AM ∥ A'M' và MC' ∥ BM': hai đường cắt nhau trong (AMC') cùng song song (A'BM').

Giải. AM∥A′M′AM \parallel A'M' vì MM′→=AA′→\overrightarrow{MM'} = \overrightarrow{AA'} nên AA′M′MAA'M'M là hình bình hành (cạnh bên AA′∥MM′AA' \parallel MM' và bằng nhau). BM=M′C′BM = M'C' (nửa BCBC và nửa B′C′B'C', hai đoạn song song cùng hướng) nên BMC′M′BMC'M' là hình bình hành, suy ra MC′∥BM′MC' \parallel BM'. Như vậy:

  • AM∥A′M′⊂(A′BM′)AM \parallel A'M' \subset (A'BM') và AM⊄(A′BM′)AM \not\subset (A'BM') nên AM∥(A′BM′)AM \parallel (A'BM');
  • MC′∥BM′⊂(A′BM′)MC' \parallel BM' \subset (A'BM') và MC′⊄(A′BM′)MC' \not\subset (A'BM') nên MC′∥(A′BM′)MC' \parallel (A'BM').

AMAM và MC′MC' cắt nhau tại MM và cùng thuộc (AMC′)(AMC'). Do đó (AMC′)∥(A′BM′)(AMC') \parallel (A'BM').

Ví dụ 5 (giao tuyến với hai mặt song song)

Trong hình lăng trụ ABC.A′B′C′ABC.A'B'C', MM, NN lần lượt là trung điểm ABAB, ACAC. Xác định thiết diện của lăng trụ cắt bởi (MNC′)(MNC') và so sánh MNMN với đáy trên.

ABCA'B'C'MN
MN ∥ BC ∥ B'C' và MN = B'C'/2.

Giải. MNMN là đường trung bình của tam giác ABCABC: MN∥BCMN \parallel BC, MN=12BCMN = \dfrac12 BC. Hai đáy (ABC)∥(A′B′C′)(ABC) \parallel (A'B'C'), mặt phẳng (MNC′)(MNC') cắt (ABC)(ABC) theo MNMN nên cắt (A′B′C′)(A'B'C') theo đường thẳng qua C′C' song song MNMN, tức song song BCBC và B′C′B'C'. Qua C′C' chỉ có một đường song song B′C′B'C' (chính B′C′B'C'), vậy (MNC′)∩(A′B′C′)=B′C′(MNC') \cap (A'B'C') = B'C' và B′∈(MNC′)B' \in (MNC').

Thiết diện là hình thang MNC′B′MNC'B' (MN∥B′C′MN \parallel B'C') với MN=12B′C′MN = \dfrac12 B'C' (vì B′C′=BCB'C' = BC).

Ví dụ 6 (hình chóp cụt đều)

Hình chóp cụt tứ giác đều có cạnh đáy lớn 88, cạnh đáy nhỏ 44, chiều cao 66. Tính chiều cao của hình chóp đầy đủ, trung đoạn, cạnh bên và diện tích xung quanh của hình chóp cụt.

Giải. Tỉ số đồng dạng k=48=12k = \dfrac{4}{8} = \dfrac12. Gọi HH là chiều cao chóp đầy đủ: H−6H=12\dfrac{H - 6}{H} = \dfrac12, suy ra H=12H = 12.

  • Trung đoạn của chóp cụt là đoạn nối trung điểm hai cạnh đáy tương ứng: theo phương ngang chênh nhau 4−2=24 - 2 = 2 (nửa cạnh), chiều cao 66: d=22+62=210d = \sqrt{2^2 + 6^2} = 2\sqrt{10}.
  • Cạnh bên: theo phương ngang, đỉnh đáy lớn cách tâm 424\sqrt2, đỉnh đáy nhỏ cách tâm 222\sqrt2, chênh 222\sqrt2; cạnh bên (22)2+62=44=211\sqrt{(2\sqrt2)^2 + 6^2} = \sqrt{44} = 2\sqrt{11}.
  • Diện tích xung quanh: bốn hình thang cân, mỗi hình 8+42⋅210=1210\dfrac{8 + 4}{2}\cdot 2\sqrt{10} = 12\sqrt{10}. Vậy Sxq=4810S_{xq} = 48\sqrt{10}.

Diện tích hai đáy: 6464 và 1616, tỉ số 14=k2\dfrac14 = k^2.

Tiếp theoLuyện tập →