Gọi \(Q_{\left(G,120^0\right)}\) là phép quay tâm G góc \(120^0\). Phép quay này biến b thành a, biến CA thành AB; do đó nó biến P

Gọi Q G ; 120 ο  là phép quay tâm G góc 120 ο . Phép quay này biến b thành a, biến CA thành AB; do đó nó biến P thành N.

Tương tự  Q G ; 120 ο  cũng biến Q thành M. Từ đó suy ra GP = GN, GQ = GM. Do đó hai tam giác GNQ và GPM bằng nhau, suy ra NQ = PM. Vì  Q G ; 120 ο  biến PQ thành NM nên PQ = NM. Từ đó suy ra hai tam giác NQM và PMQ bằng nhau. Do đó ∠NQM = ∠PMQ. Tương tự ∠QNP = ∠MPN.

Từ đó suy ra P N Q ^   +   N Q M ^   =   180 o

Do đó NP // QM. Vậy ta có tứ giác MPNQ là hình thang cân.

a) MB' qua M và song song với (ABC) và (ABD) ⇒ MB′ song song với giao tuyến AB của hai mặt phẳng này. Ta có: MB′ // AB nên MB' và AB xác định một mặt phẳng. Giả sử MB cắt AB' tại I.

Ta có: I ∈ BM ⇒ I ∈ (BCD)

I ∈ AB′ ⇒ I ∈ (ACD)

Nên I ∈ (BCD) ∩ (ACD) = CD

Có: I ∈ CD

Vậy ba đường thẳng AB', BM và CD đồng quy tại I.

b) MB′ // AB 

Kẻ MM′ ⊥ CD và BH ⊥ CD

Ta có: MM′ // BH 

Mặt khác:

Do đó: 

Vậy 

c) Tương tự ta có: 

Vậy:

+ Ta có  S A B ⊥ A B C S A C ⊥ A B C S A C ∩ S A B = S A ⇒ S A ⊥ A B C

+ Xác định điểm N, mặt phẳng qua SM và song song với BC cắt AC tại N ⇒  N là trung điểm của AC (MN//BC).

+ Xác định được góc giữa hai mặt phẳng (SBC) và (ABC) là  S B A ^ = 60 °

⇒  SA = AB.tan 60 °  = 2a 3

AC =  A B 2 + B C 2 = 2 a 2

+ Gọi IJ là đoạn vuông góc chung của AB và SN (điểm I thuộc AB và điểm J thuộc SN). Vậy khoảng cách giữa AB và SN là IJ. Ta sẽ biểu thị IJ → qua ba vectơ không cùng phương  A B → ;   A C → ;   A S → .

I J → = I A → + A N → + N J → = m A B → + 1 2 A C → + p N S → = m A B → + 1 2 A C → + p N A → + A S → = m A B → + 1 − p 2 A C → + p A S →

Ta có: I J → ⊥ A B → I J → ⊥ N S → ⇔ I J → . A B → = 0 I J → . N S → = 0  

Thay vào ta tính được m = -6/13; p = 1/13

Do đó: I J → = − 6 13 A B → + 6 13 A C → + 1 13 A S → . Suy ra

169 I J 2 = 36 A C 2 + 36 A B 2 + A S 2 − 72 A B → . A C → .

Thay số vào ta tính được IJ = 2 a 39 13 .

Vậy d(AB; SN) = 2 a 39 13 .

Đáp án D

Đọc lú v =)

lú thật

A B C D M N P O b c

Đặt \(\overrightarrow{AB}=\overrightarrow{b}\), \(\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{c}\) 

Do B. M, C thẳng hàng theo thứ tự, nên tồn tại n, p > 0 sao cho \(\overrightarrow{AM}=n\overrightarrow{c}+p\overrightarrow{b}\) với \(n+p=1\)

Từ đó, do tứ giác ANMP là hình bình hành, nên \(\overrightarrow{AP}=p\overrightarrow{b}\), \(\overrightarrow{AN}=n\overrightarrow{c}\)

Do B, O, N thẳng hàng và C, O, P thẳng hàng nên 

\(\overrightarrow{AO}=x\overrightarrow{b}+ny\overrightarrow{c}=z\overrightarrow{c}+pt\overrightarrow{b}\)

trong đó \(x+y=1=z+t\)

Từ đó, do hai vectơ \(\overrightarrow{b},\overrightarrow{c}\) không cùng phương nên \(x=\frac{p\left(1-n\right)}{1-np}\) và \(y=\frac{1-p}{1-np}\)

Do đó :

\(\overrightarrow{AO}=\frac{p\left(1-n\right)}{1-np}.\overrightarrow{b}+\frac{n\left(1-p\right)}{1-np}.\overrightarrow{c}\)

Suy ra :

\(\left(1-np\right).\overrightarrow{OM}=\left(1-np\right)\left(\overrightarrow{AM}-\overrightarrow{AO}\right)=np\left(1-p\right)\overrightarrow{b}+np\left(1-n\right)\overrightarrow{c}\)

\(\Rightarrow\frac{1-np}{np}.\overrightarrow{OM}=\left(\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}\right)-\left(n\overrightarrow{c}+p\overrightarrow{b}\right)\)

Hay

\(\overrightarrow{AM}=np\overrightarrow{AD}+\left(1-np\right)\overrightarrow{AO}\)

Trong đó D là điểm thỏa mãn \(\overrightarrow{AD}=\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}\) Từ đó, đường thẳng OM luôn đi qua D cố định (D là đỉnh thứ tư của hình bình hàng ABDC)

Nhận xét

Gọi (α) là mặt phẳng qua SM và song song với AB.

Ta có BC // (α) và (ABC) là mặt phẳng chứa BC nên (ABC) sẽ cắt (α) theo giao tuyến d đi qua M và song song với BC, d cắt AC tại N.

Ta có (α) chính là mặt phẳng (SMN). Vì M là trung điểm AB nên N là trung điểm AC.

+ Xác định khoảng cách.

Qua N kẻ đường thẳng d’ song song với AB.

Gọi (P) là mặt phẳng đi qua SN và d’.

Ta có: AB // (P).

Khi đó: d(AB, SN) = d(A, (P)).

Dựng AD ⊥ d’, ta có AB // (SDN). Kẻ AH vuông góc với SD, ta có AH ⊥ (SDN) nên:

d(AB, SN) = d(A, (SND)) = AH.

Trong tam giác SAD, ta có 

Trong tam giác SAB, ta có S A   =   A B . tan 60 o   =   2 a 3 và AD = MN = BC/2 = a.

Thế vào (1), ta được