Bài 6 trang 26 SGK Hình học lớp 12

Giải bài 6 trang 26 SGK Hình học 12. Cho hai đường thẳng chéo nhau d và d’. Đoạn thằng AB có độ dài a trượt trên d, đoạn thẳng CD có độ dài B trượt trên d’.

Đề bài

Cho hai đường thẳng chéo nhau (d) và (d’). Đoạn thằng (AB) có độ dài (a) trượt trên (d), đoạn thẳng (CD) có độ dài (b) trượt trên (d’). Chứng minh rằng khối tứ diện (ABCD) có thể tích không đổi.

Lời giải chi tiết

Gọi (h) là độ dài đường vuông góc chung của (d) và (d’), (α) là góc giữa hai đường thẳng (d) và (d’). Qua (B, A, C) dựng hình bình hành (BACF). Qua (A,C, D) dựng hình bình hành (ACDE).

Khi đó (CFD.ABE) là một hình lăng trụ tam giác. Ta có:

[egin{array}{l}
{V_{D.ABE}} + {V_{D.BACF}} = {V_{CFD.ABE}}
{V_{D.ABE}} = frac{1}{3}{V_{CFD.ABE}} Rightarrow {V_{D.BACF}} = frac{2}{3}{V_{CFD.ABE}}
{V_{D.ABC}} = frac{1}{2}{V_{D.BACF}} Rightarrow {V_{D.ABC}} = frac{1}{2}.frac{2}{3}{V_{CFD.ABE}} = frac{1}{3}{V_{CFD.ABE}}
end{array}]

Kẻ (AH ot left( {CDF} ight)) ta có: ({V_{ABCD}} = frac{1}{3}.V_{CFD.ABE} =  frac{1}{3}.AH.{S_{CDF}})

Ta có: 

(egin{array}{l}AB//CF Rightarrow AB//left( {CDF} ight) supset CDRightarrow dleft( {d;d'} ight) = dleft( {AB;CD} ight) = dleft( {AB;left( {CDF} ight)} ight) end{array})

                     (= dleft( {A;left( {CDF} ight)} ight) = AH = h)

(AB//CF Rightarrow widehat {left( {d;d'} ight)} = widehat {left( {AB;CD} ight)} = widehat {left( {CF;CD} ight)} = widehat {DCF} = alpha )

( Rightarrow {S_{CDF}} = frac{1}{2}.CD.CF.sin widehat {DCF} = frac{1}{2}absin alpha )

Vậy (V_{ABCD}=frac{1}{3}.h.frac{1}{2}absin alpha =frac{1}{6}.h. ab. sinα = const). (đpcm)

soanbailop6.com