Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy là hình bình hành, gọi \(M\) là trung điểm của cạnh \(SC\) (như hình vẽ). Hình chiếu song song của điểm \(M\) theo phương \(AC\) lên mặt phẳng \(\left( {SAD} \right)\) là điểm nào sau đây?

Lời giải

Trả lời: 1.

Ta có \(S \in (SIK) \cap (SAC)\).

Trong mặt phẳng \((ABCD)\), gọi \(E = IK \cap AC \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{E \in IK \subset (SIK)}\\{E \in AC \subset (SAC)}\end{array} \Rightarrow E \in (SIK) \cap (SAC)} \right.\).

Suy ra \(SE = (SIK) \cap (SAC)\).

\({\rm{Ta c\'o  }}\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{S \in (SIK) \cap (SBD)}\\{BD \subset (SBD),IK \subset (SIK) \Rightarrow (SIK) \cap (SBD) = Sx,({\rm{ }}Sx{\rm{//}}BD{\rm{//}}IK){\rm{. }}}\\{BD{\rm{//}}IK}\end{array}} \right.\)

Trong mp \((SBD)\), gọi \(F = Sx \cap DM \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{S \in DM}\\{S \in Sx \subset (SIK)}\end{array} \Rightarrow F = DM \cap (SIK)} \right.\).

Ta có \(SF{\rm{//}}BD \Rightarrow \frac{{MF}}{{MD}} = \frac{{MS}}{{MB}} = 1\).

Lời giải

Trả lời: \(3\).

Ta có: \(MN//DE\) nên bốn điểm \(M,N,D,E\) đồng phẳng.

Trong mặt phẳng \((MNED)\), gọi \(I = DM \cap NE \Rightarrow I \in AB,AB = (ABCD) \cap (ABEF)\),

khi đó: \(\frac{{IM}}{{DM}} = \frac{{IN}}{{NE}}\).

Đặt \(\frac{{AM}}{{AC}} = \frac{{BN}}{{BF}} = k\), ta có: \(\frac{{AM}}{{AC}} = k(1) \Rightarrow \frac{{AC - MC}}{{AC}} = k \Rightarrow 1 - \frac{{MC}}{{AC}} = k \Rightarrow \frac{{MC}}{{AC}} = 1 - k(2).\)

Từ (1) và (2) suy ra \(\frac{{AM}}{{MC}} = \frac{k}{{1 - k}}\); tương tự ta chứng minh được \(\frac{{BN}}{{FN}} = \frac{k}{{1 - k}}\).

Vì \(AB//CD\) nên \(\frac{{IM}}{{DM}} = \frac{{IA}}{{DC}} = \frac{{AM}}{{MC}} = \frac{k}{{1 - k}}\);

Vì \(AB//EF\) nên \(\frac{{IN}}{{NE}} = \frac{{BI}}{{EF}} = \frac{{BN}}{{NF}} = \frac{k}{{1 - k}}\).

Mặt khác \(\frac{{AI}}{{DC}} + \frac{{BI}}{{EF}} = \frac{{AI}}{{FE}} + \frac{{BI}}{{EF}} = 1 \Rightarrow 2 \cdot \frac{k}{{1 - k}} = 1\)

\( \Rightarrow 2k = 1 - k \Rightarrow k = \frac{1}{3}{\rm{. }}\)Suy ra \(a = 3\). Vậy với \(a = 3\) thì \(MN//DE\).