Bài 2: Hai đường thẳng chéo nhau và hai đường thẳng song song

a)

Ta có:

Giả sử:

⇒ O ∈ (SAC) ∩ (SBD)

⇒ (SAC) ∩ (SBD) = SO

b) Ta có:

Ta lại có

c) Lập luận tương tự câu b) ta có ⇒ (SAD) ∩ (SBC) = Sy và Sy // AD // BC.

Trong tam giác ABC ta có:

Hiển nhiên D ∈ (DBC) ∩ (DMN)

⇒ (DBC) ∩ (DMN) = Dx ⇒ (DBC) ∩ (DMN) = Dx và DC // BC // MN

a)

Ta cũng có:

⇒ (MIJ) ∩ (ABD) = d = Mt và Mt // AB // IJ

b) Ta có: Mt // AB ⇒ Mt ∩ BD = N

Vì K ∈ IN ⇒ K ∈ (BCD)

Và K ∈ JM ⇒ K ∈ (ACD)

Mặt khác (BCD) ∩ (ACD) = CD do đó K ∈ CD. Do vậy K nằm trên hai nửa đường thẳng Cm và Dn thuộc đường thẳng CD. ( Để ý rằng nếu M là trung điểm của AD thì sẽ không có điểm K.)

c) Ta có:

Mà

Trong tam giác ABC ta có:

MP // AC và MP = AC/2.

Trong tam giác ACD ta có:

QN // AC và QN = AC/2.

Từ đó suy ra {MP // QN}

⇒ Tứ giác MNPQ là hình bình hành.

Do vậy hai đường chéo MN và PQ cắt nhau tại trung điểm O của mỗi đường.

Tương tự: PR // QS và PR = QS = AB/2. Do đó tứ giác PQRS là hình bình hành.

Suy ra hai đường chéo RS và PQ cắt nhau tại trung điểm O của PQ và OR = OS

Vậy ba đoạn thẳng MN, PQ và RS cắt nhau tại trung điểm mỗi đoạn.

Gọi K là trung điểm của AB.

 Vì I là trọng tâm của tam giác ABC nên I ∈ KC và vì J là trọng tâm của tam giác ABD nên J ∈ KD.

 Từ đó suy ra 

a) Ta có: I ∈ (SAD) ⇒ I ∈ (SAD) ∩ (IBC)

Vậy

Và PQ //AD // BC (1)

Tương tự: J ∈ (SBC) ⇒ J ∈ (SBC) ∩ (JAD)

Vậy

Từ (1) và (2) suy ra PQ // MN.

b) Ta có:

Do đó: EF = (AMND) ∩ (PBCQ)

Mà

Tính

EF: CP ∩ EF = K ⇒ EF = EK + KF

Từ (∗) suy ra

Tương tự ta tính được KF = 2a/5

Vậy: