Cho hình chóp \(S.ABCD\) có đáy\(ABCD\) là hình bình hành tâm \(O\). Gọi \(M\) là trung điểm của \(SA\). Gọi \((\alpha )\)là mặt phẳng qua điểm \(M\)và song song với \(SC,AD\). Trong các mệnh đề sau có bao nhiêu mệnh đề đúng?

 (I). giao tuyến của mặt phẳng\((\alpha )\) và mặt phẳng \((SAB)\)là đường thẳng song song với \(SB\).

 (II). giao tuyến của mặt phẳng\((\alpha )\) và mặt phẳng \((SCD)\)là đường thẳng song song với \(SC\).

 (III). giao tuyến của mặt phẳng\((\alpha )\) và mặt phẳng \((SAD)\)là đường thẳng song song với \(AD\).

 (IV). giao tuyến của mặt phẳng\((\alpha )\) và mặt phẳng \((ABC)\)là đường thẳng song song với \(AD\).

Chọn A

Gọi E và F lần lượt là trung điểm AB và CD.

Ta có \(I = BM \cap CN\) \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}I \in BM \subset \left( {SAB} \right)\\I \in CN \subset \left( {SCD} \right)\end{array} \right. \Rightarrow I \in \left( {SAB} \right) \cap \left( {SCD} \right).\)

Mà \(S \in \left( {SAB} \right) \cap \left( {SCD} \right)\). Do đó \(\left( {SAB} \right) \cap \left( {SCD} \right) = SI.\)

Ta có: \(\left. \begin{array}{l}AB//CD\\AB \subset \left( {SAB} \right)\\CD \subset \left( {SCD} \right)\\\left( {SAB} \right) \cap \left( {SCD} \right) = SI\end{array} \right\} \Rightarrow SI//AB//CD\).Vì \(SI//CD\) nên \(SI//CF\).

Theo định lý Ta – let ta có: \(\frac{{SI}}{{CF}} = \frac{{SN}}{{NF}} = 2 \Rightarrow SI = 2CF = CD = a\).

Gọi \(J\)là giao điểm của \(SD\)và \(IC\). Suy ra hình tạo bởi các giao tuyến của mặt phẳng \((AIC)\)và các mặt của hình chóp là tam giác \[ACJ\].

 + Tứ giác \(SIDC\) là hình bình hành \( \Rightarrow J\)là trung điểm của \(SD,CI\)

Mặt khác, \(AC = SD = a\sqrt 2  \Rightarrow AJ = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}\),

 + Tứ giác \(SIAB\)là hình bình hành \[ \Rightarrow AI = AB = a\]

Xét tam giác \(IAC\)có \(C{I^2} = 2(A{C^2} + A{I^2}) - 4A{J^2} = 4{a^2} \Rightarrow CI = 2a \Rightarrow CJ = a\).

Ta có: \[\cos \widehat {CAJ} = \frac{{A{J^2} + A{C^2} - C{J^2}}}{{2.AC.AJ}} = \frac{{\frac{{{a^2}}}{2} + 2{a^2} - {a^2}}}{{2{a^2}}} = \frac{3}{4}\]

\( \Rightarrow \sin \widehat {CAJ} = \frac{{\sqrt 7 }}{4}\)

Diện thích thiết diện là \({S_{\Delta AJC}} = \frac{1}{2}AC.AJ.\sin \widehat {CAJ} = \frac{1}{2}a\sqrt 2 .\frac{{a\sqrt 2 }}{2}.\frac{{\sqrt 7 }}{4} = \frac{{{a^2}\sqrt 7 }}{8}\)(đvdt).

Chọn \(\left( {SBD} \right)\) chứa  \(SD\)

Ta có

\[M = AF \cap SO \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{M \in AF \subset \left( {AEF} \right)}\\{M \in SO \subset \left( {SBD} \right)}\end{array}} \right. \Rightarrow M \in \left( {AEF} \right) \cap \left( {SBD} \right)\]                                 (1)

Ta có

\(N = AE \cap BD \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{N \in AE \subset \left( {AEF} \right)}\\{N \in BD \subset \left( {SBD} \right)}\end{array}} \right. \Rightarrow N \in \left( {AEF} \right) \cap \left( {SBD} \right)\)                                 (2)

Từ  (1) và (2) suy ra \(MN = \left( {AEF} \right) \cap \left( {SBD} \right)\)

Suy ra giao điểm của đường thẳng \(SD\) với mặt phẳng \((AEF)\) là giao điểm của \(SD\) và \(MN\)