BÀI TẬP
HÌNH HỌC HOẠ HÌNH
Giảng viên: Th.s Nguyễn Thị Thu Nga
Chương 4
Các phép biến đổi
Bài 4-1:
Bằng phương pháp thay mặt phẳng hình chiếu, hãy tìm trên đường thẳng DE
một điểm cách mặt phẳng (ABC) một đoạn bằng l
B1
G1
D1
h1
11
G2
E1
B2
A1
x
F1
D2
12
F2
h2
E2
C2
α’1
E’1
l
F’1
C’1
D’1
G’1
B’1
l
A’1
x’
A2
C1
β’1
Bài 4-2:
Vẽ đường vuông góc chung của hai
đường thẳng AB và CD. Xác định độ
dài thật của nó.
C1
B1
K1
A1
H1
D1
x
A2
K2
x’
C2
B2
H2
A’1
C’1
D2
H’1
K’1
D’1
B’1
x’’
α’2
H’2
D’2
C’2
A’2 ≡ B’2 ≡ K’2
Bài 4-3:
Bằng cách thay mặt phẳng hình
chiếu hãy tìm hình chiếu đứng
của điểm M biết M cách đường
thẳng AB một khoảng bằng d
M*1
B1
A1
M1
x
B2
M2
A2
a
a
M’1
x’
M’2
A’1
B’1
d
M*’1
x’’
A’2≡ B’2
M*’2
Bài 4-4:
B*1
Biết đường thẳng AB song song với mặt
phẳng α(mαnα) và cách α một khoảng bằng
A*1
l. Tìm hình chiếu đứng của AB
B1
A1
x
x’
m
12
nα
≡
α
A2
1’1
A’1
B*’1
m’α
A*’1
l
l
B’1
11
B2
Bài 4-5:
Bằng cách thay mặt phẳng hình chiếu, hãy tìm giao điểm của đường cạnh
DE với mặt phẳng ABC.
D1
B1
F1
A1
x
C1
11
h1
E1
E2
E’1
B2
B’1
F2
F’1
A2
h2
D2
C2
C’1
12
x’
A’1
D’1
Bài 4-6:
Thay mặt phẳng hình chiếu sao cho hình chiếu đứng mới A’ 1B’1=(2/3)A2B2
Δz
B1
A1
x
C
A’1
Δz
A2
B’1
Δz
x’
D
B2
Bài 4-7:
Thay mặt phẳng hình chiếu để hình chiếu bằng mới A’ 1B’1C’1D’1 là một hình
Nham- Phai
thay mp
hinh chieu
de I’1=K’1
thi
A’1B’1C’1D
’1 moi la
hinh binh
hanh- Xem
lai de baihinh chieu
bang
A’1B’1C’1D
’1????
B’2
bình hành.
D1
Giải:
A1
- Tính chất hình bình hành là hai
đường chéo cắt nhau tại trung điểm
của mỗi đường.
- Lấy I là trung điểm AC
- Lấy K là trung điểm BD
- Thay mặt phẳng hình chiếu П1
A2
⇒ IK là đường mặt
- Thay mặt phẳng hình chiếu П2
⇒ IK là đường thẳng chiếu bằng
trong hệ thống (П’1 П’2).
- Biến đổi các điểm ABCD, kết quả
A’2B’2C’2D’2 là hình bình hành
K1
I1
C1
B1
x
D2
K2
B2
I2
B’1
C2
C’1
x’
K’1
I’1
Chú ý: Ta có thể thay П2 rồi sau đó thay
П1 thì A’1B’1C’1D’1 là hình bình hành
A’1
x’’
C’2
I’2 ≡ K’2
A’2
D’2
D’1
Bài 4-8:
Tìm trên đoạn thẳng AB điểm M cách đều hai mặt phẳng (ACD) và (BCD).
B1
Giải:
- Vì điểm M cách đều hai mặt phẳng
(ACD) và (BCD), do đó M nằm trên
mặt phẳng phân giác của nd(A,CD,B)
tạo bởi hai mặt đó.
- Thay mặt phẳng hình chiếu để CD
trở thành đường thẳng chiếu bằng
(C’2 ≡ D’2)
A1
M1∈ A1B1 và M2 ∈A2B2.
- Vì M ở trên đoạn thẳng AB do đó
chỉ có một nghiệm
C1
x
B2
D2
x’’
M2
- Vẽ p’2 là mp phân giác góc A’2C’2B’2
M’2 ≡ p’2 ∩ A’2B’2, đưa M về vị trí
D1
M1
C2
A2
C’1
D’1
M’1
x’
C’2 ≡ D’2
B’1
B’2
A’1
M’2
A’2
p’2
Bài 4-9:
Tìm các điểm thuộc góc phần tư thứ nhất cách đều tam diện Im αnα x
b1
21
mα
11
H1
I1 ≡I2
31 ≡32
12
Giải:
- Thay mặt phẳng hình chiếu để (mα nα)
3’2
22
H’1
nα
1’1 m’α
I’1
b2
2’2
x’
nhau qua trục x)
- Giao tuyến của hai mặt phẳng là tập hợp
các điểm cách đều tam diện.
- Xác định giao tuyến : Hai mặt phẳng có 1
điểm chung I, điểm chung thứ hai là giao
điểm của đường thẳng b và gα
g’α
H2
trở thành mặt phẳng chiếu.
- Vẽ mặt phẳng phân giác gα của góc nhị
diện (x’,I’,mα)
- Vẽ mặt phẳng phân giác I, xác định bởi
trục x và đường thẳng b(b1 và b2 đối xứng
x
b’1
Bài 4-10:
Cho hai đường thẳng a,b chéo nhau. Hãy vạch mặt phẳng chiếu để có một
hình chiếu mới của hai đường thẳng là hai đường thẳng song song.
Giải:
- Trên a lấy K, qua K vẽ c//b.
Mặt phẳng α(a, c) là mặt phẳng
đi qua a, (α)//b.
- Vẽ đường bằng h của mặt
phẳng (α)
- Thay mặt phẳng hình chiếu
để mặt phẳng (α) trở thành mặt
phẳng chiếu đứng
(thay П1 thành П’1, x’ ⊥h2)
- Vẽ a’1, b’1 ⇒ a’1//b’1
b1
c1
a1
11
21
h1
31
K1
41
X`
K2
c2
12
x’
22
b2
h2
a2
32
42
K’1
2’1
4’1
3’1
b’1
a’2
Bài 4-11:
Cho đường thẳng k và mặt phẳng P cho bằng hai vết. Hãy quay k quanh
đường thẳng chiếu để k tới song song với P và cách P một khoảng bằng 2cm
x’
A’2
d2
A
* ’
2
nP’’≡ k*2’
k’2
k1
k
B*2’
A1
*
1
d1
mP
A*1
B’2
B*1
k*2
x
A*2
k2
11
B1
A2
B2
B*2
nP
12
1’2
nP’
Bài 4-13:
b1
Cho hai đường thẳng chéo nhau.
Tìm độ lớn thật của góc giữa hai
đường thẳng.
A1
a1 ≡ c 1
11
21
h1
x
b2
a2
c2
A*
A2
O2
12
φ
A’2
22
h2
Bài 4-14:
Cho tam giác ABC. Tìm độ lớn thật của tam giác trong ba trường hợp
a) Mặt phẳng (ABC) bất kỳ
A1
D1
B1
h1
Δz
C1
A’2
C*2
B’2≡ B2
C2
OC
T:
L
Đ
D2
O2
A2
A*2
β2
C
C’2
α2
h2
Bài 4-14:
Cho tam giác ABC. Tìm độ lớn thật của tam giác trong ba trường hợp
b) Mặt phẳng (ABC) vuông góc với Π1
A’2
Giải:
- (ABC) đã cho là mặt phẳng chiếu đứng.
- Thay mặt phẳng П2 thành П’2 sao cho П’2 //
(ABC)
Muốn vậy, chọn trục hình chiếu x’//A1B1C1.
B’2
A’x
A1
Tìm A’2B’2C’2?
B’x
- Kết quả ΔA’2B’2C’2 là hình dạng độ lớn thật
C’x
B1
của ΔABC.
C’2
C1
x
Ax
Bx
Cx
Π1
C2
A2
B2
Π2
x’
Π’
Π 2
1
Bài 4-14:
Cho tam giác ABC. Tìm độ lớn thật của tam giác trong ba trường hợp
C) Mặt phẳng (ABC) vuông góc với Π3
B1
C1
A1
x
B*2
B2
A2
O2
B’2
C2
Bài 4-15:
Tìm khoảng cách từ điểm A đến đường thẳng k (hình a) và tìm trên đường
bằng h một điểm cách điểm B một đoạn bằng l cho trước (hình b)
a)
21
A1
k1
11
x
12
x’
A’1
22
A2
1’1
k2
k’1
2’1
’
x’
A’2
12≡22≡k2
Bài 4-15:
Tìm khoảng cách từ điểm A đến đường thẳng k (hình a) và tìm trên đường
bằng h một điểm cách điểm B một đoạn bằng l cho trước (hình b)
b)
B1
A’1
A1
h1
B*
h2
B2
A2
O2
A’2
l
B’2
Bài 4-16:
Bằng phương pháp xoay quanh đường bằng hãy xác định trực tâm của tam
giác ABC.
B1
I1
H1
D1
A1
K1
h1
Δz
B’2
C1
I’2
A’2≡ A2
K2
C2
K’2
D2
T:
ĐL
O2
H2
I2
B2
β2
α2
C’2
C
OC
h2
Bài 4-17:
Bằng phương pháp xoay quanh đường bằng hoặc đường mặt hãy xác định
góc giữa hai mặt phẳng α và β
Giải:
- Lấy một điểm A bất kỳ.
- Qua A dựng đường thẳng a vuông
góc với α, dựng đường thẳng b
vuông góc với β.
- Góc giữa hai mặt phẳng là góc tạo
bởi hai đường thẳng (a,b).
- Dùng phương pháp quay quanh
đường bằng b để tìm độ lớn thật
của góc (a,b)
mα
A1
b1
Δz
B1
a1
x
B2
O2
B’2
β2
a2
b2
φ
B*
A2
Δz
nα
M1
Bài 4-18:
mP
H1
K1
D1
A1
B*1
B1
g1
Cho tam giác ABC và mặt
phẳng P. Tìm trên mặt phẳng P
điểm cách đều A,B,C
Δy
C1
O1
h1
11
H’1
K’1
I’1
J’1
M2
N1
B2
B’1
g2
Δy
K2
D2
H2
nP
C2
A2
h2
N2
12
Bài 4-19:
Tìm góc giữa đường thẳng t và mặt phẳng α
A1
mα
t1
A’2
a1
φ
h1
21
11
90o-φ =(t,α)
12
O2
x
a2
22
h2
A2
t2
nα
`
A*
B1
Bài 4-20:
Cho tam giác ABC có ba
góc đều nhọn .Tìm điểm S sao
cho tam diện S.ABC có các
góc ASB = ASC= CSB = 90o
11
h1
C1
S1
A1
x
12
Giải:
- Giả sử có tam diện vuông S.ABC trong đó:
SA ⊥ SB ⊥ SC.
A2
- Từ S hạ SH vuông góc với (ABC)
SH ⊥ (ABC) ⇒SH ⊥ AC (1)
SB ⊥ (ASC) ⇒SB ⊥ AC (2)
Từ (1) và (2) ⇒AC ⊥(SHB) ⇒AC ⊥ HB ≡ J
B2
S2
h2
C2
H*1
J*1
x’
Tương tự có AB ⊥ HC ≡ I
⇒H là trực tâm của tam giác ABC
SB ⊥ (ASC) ⇒SB ⊥ SJ
Cách làm: Thay mặt phẳng hình chiếu để tìm
hình thật của tam giác ABC là A’ 2B’2C’2
⇒truc tâm H’2
S*1 S’1
A’1
C’2
J’2
B
Vẽ đường trònđường kính B’ 1J*⇒1S*1⇒
C S’1
I
A
H’2
J*2
H
J
x’’
C’1
S
Đưa B’2J’2 về đường mặt ⇒J*2,H*2 ⇒J*1H*1
B’1
A’2
I’2
H*2
B’2