Bài toán tìm giao điểm của đường thẳng và mặt phẳng

Câu 21 Trắc nghiệm

Cho hình chóp $S.ABCD$ , đáy là hình thang, đáy lớn $AB$ , Gọi $O$  là giao của $AC$  với $BD$ . $M$  là trung điểm $SC$ . Giao điểm của đường thẳng $AM$  và $mp\left( {SBD} \right)$  là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Xét trong $\left( {SAC} \right)$  ta gọi \(I = AM \cap SO,SO \subset \left( {SBD} \right) \) \(\Rightarrow AM \cap \left( {SBD} \right) = I\)

Câu 22 Trắc nghiệm

Cho đường thẳng $a$ và mặt phẳng $(P)$ không chứa $a.$ Hai đường thẳng $b$ và $c$ cùng nằm trong mặt phẳng $(P) $ và cùng cắt đường thẳng $a.$ Khả năng nào sau đây không thể xảy ra?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Giả sử đường thẳng $b$ cắt đường thẳng $a$ tại $ M$ thì $M$ là giao điểm của $a$ và $(P)$

Tương tự đường thẳng $c$ cắt $a$ tại $M’$ và $M’$ cũng là giao điểm của $a$ và $(P)$

$⇒ M ≡ M’$( Vì chỉ có duy nhất một giao điểm của đường thẳng a và (P)).

Mà M' thuộc c nên M cũng thuộc c.

$⇒ M$ thuộc b và c

Vậy hai đường thẳng $b$ và $c$ cắt nhau

Câu 23 Trắc nghiệm

Cho tứ diện $ABCD. $ Trên cạnh $AB, AC$ lấy các điểm $M, N$ sao cho $MN$ cắt $BC$ tại $E$ và $O$ là điểm bất kì trong tam giác $BCD$ và không nằm trên các cạnh của tam giác $BCD$. Kết luận nào sau đây đúng ?

(I) Giao điểm của $(OMN) $ và $BC $ là điểm $E.$

(II) Giao điểm của $(OMN) $ và $BD$ là giao điểm của $BD$ và $ OE.$

(III) Giao điểm của $(OMN)$ và $CD$ là giao điểm của $CD$ và $ON.$

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

\(E \in BC,E \in MN \subset \left( {OMN} \right) \Rightarrow E = BC \cap \left( {OMN} \right) \) \(\Rightarrow \)(I) đúng.

Trong $(BCD)$ gọi \(F = OE \cap BD \Rightarrow F = BD \cap \left( {OMN} \right) \) \(\Rightarrow \)(II) đúng.

Trong $(BCD)$ gọi \(G = OE \cap CD \Rightarrow G = \left( {OMN} \right) \cap CD \) \(\Rightarrow \) (III) sai.

Câu 24 Trắc nghiệm

Gọi $M $ là giao điểm của đường thẳng $a$ và mặt phẳng $(P).$ Khẳng định nào sau đây đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Nếu $M $ là giao điểm của $a$ và $(P):$

Lấy mặt phẳng $(Q)$ bất kỳ chứa $a,$ cắt $(P)$ theo giao tuyến là đường thẳng $d$

$⇒$ Giao điểm của $d$ và $a$ là $M$

Khẳng định A là đúng

Câu 25 Trắc nghiệm

Cho hình chóp $S.ABC.$ $M, N$ lần lượt là trung điểm $SA, AB.$ $P$ nằm trên cạnh $BC$ sao cho $BP = 2PC.$ Giao điểm $I$ của $SC$ và $(MNP)$ là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Có $SC ⊂ (SAC)$

Gọi $Q$ là giao điểm của $NP$ và $AC$

$⇒ (MNP) ∩ (SAC) = MQ$

Gọi $D$ là giao $MQ $ và $SC$

$⇒ D$ là giao của $SC$ và $(MNP)$

Vậy $D \equiv I$ hay $I$ là giao điểm của $MQ$ và $SC$ (với $Q$ là giao điểm của $AC$ với $NP$)

Câu 26 Trắc nghiệm

Cho tứ diện \(ABCD\). Gọi \(E,{\rm{ }}F,{\rm{ }}G\) là các điểm lần lượt thuộc các cạnh \(AB,{\rm{ }}AC,{\rm{ }}BD\) sao cho \(EF\) cắt \(BC\) tại \(I\), \(EG\) cắt \(AD\) tại \(H\). Ba đường thẳng nào sau đây đồng quy?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Gọi \(O = HF \cap IG\). Ta có

\(O \in HF\) mà \(HF \subset \left( {ACD} \right)\) suy ra \(O \in \left( {ACD} \right)\).

\(O \in IG\) mà \(IG \subset \left( {BCD} \right)\) suy ra \(O \in \left( {BCD} \right)\).

Do đó \(O \in \left( {ACD} \right) \cap \left( {BCD} \right)\).  \(\left( 1 \right)\)

Mà \(\left( {ACD} \right) \cap \left( {BCD} \right) = CD\).    \(\left( 2 \right)\)

Từ \(\left( 1 \right)\) và \(\left( 2 \right)\), suy ra \(O \in CD\).

Vậy ba đường thẳng \(CD,{\rm{ }}IG,{\rm{ }}HF\) đồng quy.

Câu 27 Trắc nghiệm

Cho tứ diện $SABC.$ Trên các cạnh $SA, SB$ và $SC$ lấy các điểm $D, E$ và $F$ sao cho $DE$ cắt $AB$ tại $I, EF$ cắt $BC$ tại $J, FD$ cắt $AC $ tại $K.$ Chọn khẳng định sai?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Dễ thấy A và C đúng.

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}I,J,K \in \left( {DEF} \right)\\I,J,K \in \left( {ABC} \right)\end{array} \right. \) \(\Rightarrow I,J,K \in \left( {DEF} \right) \cap \left( {ABC} \right).\) Mà giao tuyến của hai mặt phẳng là $1$ đường thẳng nên $I, J, K$ cùng thuộc một đường thẳng.

Suy ra $I, J, K$ thẳng hàng. Suy ra B đúng.

Vậy D sai.

Câu 28 Trắc nghiệm

Cho hình chóp $S.ABCD$ có đáy $ABCD $ là một tứ giác ($AB$ không song song với $CD$). Gọi $M$ là trung điểm của $SD, N$ là điểm nằm trên cạnh $SB$ sao cho $SN = 2NB,$ $O$ là giao điểm của $AC$ và $BD.$ Giao điểm của $MN$ với $(ABCD) $ là điểm $K.$ Hãy chọn cách xác định điểm $K$ đúng nhất trong bốn phương án sau:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có: \(\dfrac{{SM}}{{SD}} \ne \dfrac{{SN}}{{SB}} \Rightarrow \) $MN$ và $BD$ không song song.

Trong $(SBD) $ gọi \(K = MN \cap BD \Rightarrow K \in BD \subset \left( {ABCD} \right) \Rightarrow K = MN \cap \left( {ABCD} \right).\)

Câu 29 Trắc nghiệm

Cho hình bình hành $ABCD$ nằm trong mặt phẳng $(P)$ và một điểm $S$ nằm ngoài mặt phẳng $(P).$ Gọi $M$ là điểm nằm giữa $S$ và $A; N$ là điểm nằm giữa $S$ và $B;$ giao điểm của hai đường thẳng $AC$ và $BD$ là $O;$ giao điểm của hai đường thẳng $CM$ và $SO$ là $I;$ giao điểm của hai đường thẳng $NI$ và $SD$ là $J.$ Tìm giao điểm của $mp(CMN)$ với đường thẳng $SO$ là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Dễ thấy trong $(SAC)$ có $SO \cap CM = I.$Mà \(CM \subset \left( {CMN} \right) \Rightarrow SO \cap \left( {CMN} \right) = I.\)

Câu 30 Trắc nghiệm

Cho tứ diện $ABCD.$ Gọi $M, N$ lần lượt là trung điểm của các cạnh $AD $ và $ BC, G$ là trọng tâm tam giác $BCD.$ Khi đó giao điểm của đường thẳng $MG$ và $mp(ABC)$ là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có: \(\dfrac{{DM}}{{DA}} \ne \dfrac{{DG}}{{DN}}\,\,\left( {\dfrac{1}{2} \ne \dfrac{2}{3}} \right) \)

\(\Rightarrow \) $MG$ và $AN$ không song song với nhau.

Trong $(ADN)$ gọi \(E = MG \cap AN.\) Mà \(AN \subset \left( {ABC} \right) \Rightarrow MG \cap \left( {ABC} \right) = E.\)

Câu 31 Trắc nghiệm

Cho hình chóp tứ giác đều \(S.ABCD\) có cạnh đáy bằng \(a\,\,\,\,\left( {a > 0} \right).\) Các điểm \(M,\,\,N,\,\,P\) lần lượt là trung điểm của \(SA,\,\,SB,\,\,SC\,.\) Mặt phẳng \(\left( {MNP} \right)\) cắt hình chóp theo một thiết diện có diện tích bằng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Gọi \(Q\) là trung điểm của \(SD\,.\)

Tam giác \(SAD\) có \(M,\,\,Q\) lần lượt là trung điểm của \(SA,\,\,SD\) suy ra \(MQ\)//\(AD\,.\)

Tam giác \(SBC\) có \(N,\,\,P\) lần lượt là trung điểm của \(SB,\,\,SC\) suy ra \(NP\)//\(BC\,.\)

Mặt khác \(AD//BC\) suy ra \(MQ\)//\(NP\) và \(MQ = NP\,\, \Rightarrow \,\,MNPQ\) là hình vuông.

Khi đó \(M,\,\,N,\,\,P,\,\,Q\) đồng phẳng \( \Rightarrow \,\,\left( {MNP} \right)\) cắt \(SD\) tại \(Q\,\) và \(MNPQ\) là thiết diện của hình chóp \(S.ABCD\) với \(mp\,\,\left( {MNP} \right).\)

Lại có \(\dfrac{{NP}}{{BC}} = \dfrac{1}{2} \Rightarrow \dfrac{{{S_{MNPQ}}}}{{{S_{ABCD}}}} = {\left( {\dfrac{1}{2}} \right)^2} = \dfrac{1}{4}\).

Vậy diện tích hình vuông \(MNPQ\) là \({S_{MNPQ}} = \dfrac{{{S_{ABCD}}}}{4} = \dfrac{{{a^2}}}{4}.\)

Câu 32 Trắc nghiệm

Cho hình chóp $S.ABCD $ có $M, N$ lần lượt nằm trên các cạnh $SC, BC.$ Gọi $P$ là giao điểm của $SD$ với mặt phẳng $(AMN).$ $L$ là giao $AN$ và $BD.$ $K$ là giao $AM$ và $LP.$ Khẳng định nào sau đây đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Vì $L$ là giao của $AN$ và $BD$ nên $L ∈ BD$

$⇒ L ∈ (SBD)$

Có $P ∈ SD ⇒ P ∈ (SBD)$

$ \Rightarrow LP \subset \left( {SBD} \right) \Rightarrow KL \subset \left( {SBD} \right)$

Vì $K ∈ AM; L ∈ AN ⇒ KL ⊂ (AMN)$

Vậy $KL$ là giao tuyến của $(AMN) $ và $(SBD)$

Câu 33 Trắc nghiệm

Cho tứ diện \(ABCD\). Gọi \(M,\,N\)lần lượt là trung điểm của các cạnh \(AB\), \(CD\). \(G\)là trung điểm của \(MN\), \(I\)là giao điểm của đường thẳng \(AG\)và mặt phẳng \(\left( {BCD} \right)\). Tính tỉ số \(\dfrac{{GI}}{{GA}}\)?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Trong \(\left( {ABN} \right)\) qua \(M\) kẻ đường thẳng song song với \(AI\) cắt \(BN\) tại \(J\).

Xét tam giác \(MNJ\) ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}GI//MJ\\GN = GM\,\left( {gt} \right)\end{array} \right. \Rightarrow GI = \dfrac{1}{2}.MJ\,\,\,\,\left( 1 \right)\)

Xét tam giác \(BAI\) ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}MJ//AI\\MA = MB\end{array} \right. \Rightarrow MJ = \dfrac{1}{2}.AI\,\,\,\left( 2 \right)\)

Từ \(\left( 1 \right)\& \left( 2 \right) \Rightarrow GI = \dfrac{1}{4}.AI\)

Mà $AI=GA+IG$

\( \Leftrightarrow \dfrac{{GI}}{{GA}} = \dfrac{1}{3}.\)