Cho tứ diện ABCD. M,N lần lượt là trung điểm của AC và AD. Chứng minh AB⊥MN
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án B
Mặt phẳng α chứa MN song song với AB
Gọi E và F lần lượt là trung điểm của BC và BD
Tam giác ABC có EM là đường trung bình nên ME // = 1/2 AB
Tam giác ABD có FN là đường trung bình nên FN // = 1/2 AB
Suy ra ME // FN // AB và ME = FN
Hay mặt phẳng (MNFE) chính là mặt phẳng α
Vậy thiết diện của mặt phẳng α với tứ diện là hình bình hành MNFE (do ME // = FN)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Hai tam giác ABC và BAD bằng nhau ( c.c.c) nên có các đường trung tuyến tương ứng bằng nhau: CM = DM
Ta có tam giác MCD cân tại M, do đó MN ⊥ CD vì N là trung điểm của CD. Tương tự ta chứng minh được NA = NB và suy ra MN ⊥ AB. Mặt phẳng (CDM) không vuông góc với mặt phẳng (ABN) vì (CDM) chứa MN vuông góc với chỉ một đường thẳng AB thuộc (ABN) mà thôi.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Tứ diện đều ABCD nên các mặt của tứ diện là các tam giác đều bằng nhau
Ta có: ∆BAD = ∆CAD (c.c.c)
Suy ra hai đường trung tuyến tương ứng bằng nhau: BN = CN
⇒ ΔBNC cân tại N.
Do NM là đường trung tuyến của tam giác cân BNC nên NM đồng thời là đường cao:
⇒ MN ⊥ BC
Chứng minh tương tự MN ⊥ AD
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
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.