Dreaptă paralelă cu un plan

Dreaptă paralelă cu un plan

Nivel introductiv

E.830. Triunghiul ABCABC are latura BCBC inclusă în planul α,\alpha, iar A∉α.A \not \in \alpha. Dacă AB=6AB=6 cm, AC=18AC=18 cm, iar punctele EE și FF sunt situate pe laturile ABAB și ACAC astfel încât AE=2AE=2 cm și CF=12CF=12 cm, demonstrați că EFα.EF \parallel \alpha.

Art, 12/125, **
Soluție:

AEAB=AFAC(=12)EFBC.\dfrac{AE}{AB} = \dfrac{AF}{AC} \Big(=\dfrac{1}{2}\Big) \Rightarrow EF \parallel BC.

EFBCBCαEF⊄α}EFα. \begin{rcases} EF \parallel BC \\ BC \subset \alpha \\ EF \not \subset \alpha \end{rcases} \Rightarrow \boxed{EF \parallel \alpha}.

E.831. Fie piramida patrulateră VABCD,VABCD, în care notăm cu EE și FF centrele de greutate ale fețelor VADVAD și respectiv VBC.VBC. Arătați că dreapta EFEF este paralelă cu baza (ABC).(ABC).

Art, 17/126, **

Indicații: La 2, prelungim VE și VF până atunci laturile AD și BC. În triunghiul astfel format, latura EF este paralelă cu baza.

Soluție:

Fie VMVM și VNVN mediane în triunghiurile VAD,VAD,respectiv VBC.VBC.
EE și FF fiind centre de greutate, înseamnă că ele se află pe aceste mediane, la două treimi de vârf. VEVM=VFVN(=23)EFMN.\dfrac{VE}{VM} = \dfrac{VF}{VN} \Big(=\dfrac{2}{3}\Big) \Rightarrow EF \parallel MN.

EFMBMN(ABC)EF⊄(ABC)}EF(ABC). \begin{rcases} EF \parallel MB \\ MN \subset (ABC) \\ EF \not \subset (ABC) \end{rcases} \Rightarrow \boxed{EF \parallel (ABC)}.

E.832. (Teorema acoperișului) Fie planele α\alpha și β\beta a căror intersecție este dreapta h.h. Fie dreptele dd și g,g, distincte de dreapta h,h, astfel încât dα, gβd \subset \alpha,~g \subset \beta și dg.d \parallel g. Arătați că dh.d \parallel h.

Art, 21/126, **
Soluție:

Presupunem dβdar dα}d=αβ=h - contradicție cu d și h distincte. Deci d⊄β. \begin{rcases} \text{Presupunem } d \subset \beta \\ \text{dar } d \subset \alpha \end{rcases} \Rightarrow d = \alpha \cap \beta = h \text{ - contradicție cu } d \text{ și } h \text{ distincte. Deci } \boxed{d \not \subset \beta}.
dggβd⊄β}dβ (1) \begin{rcases} d \parallel g \\ g \subset \beta \\ d \not \subset \beta \end{rcases} \Rightarrow \boxed{d \parallel \beta} ~(1)

Dreptelele dd și hh sunt coplanare. Presupunem d∦h,d \not \parallel h, cu dh={A},d \cap h = \{A\}, deci Ah\boxed{A \in h} și Ad\boxed{A \in d} (2)

Ahhβ}Aβ (3) \begin{rcases} A \in h \\ h \subset \beta \end{rcases} \Rightarrow \boxed{A \in \beta} ~(3)
Din (2), (3) d∦β\Rightarrow d \not \parallel \beta - contradicție cu (1).
Așadar, presupunerea făcută este falsă. Rezultă dh.\boxed{d \parallel h}.

E.833. Fie VABCDVABCD o piramidă patrulateră regulată, cu vârful V,V, și fie punctele MVD, NVA,M \in VD,~ N \in VA, astfel încât BMVDBM \perp VD și CNVA.CN \perp VA. Arătați că MN(ABC).MN \parallel (ABC).

Art, 25/126, **

Indicații: VBMVCNVMVN.\triangle VBM \equiv \triangle VCN \Rightarrow VM \equiv VN.

Soluție:

VABCDVABCD piramidă patrulateră regulată BVD^=CVA^\Rightarrow \widehat{BVD} = \widehat{CVA} și BVCV.BV \equiv CV.
BVMCVN (I.U.)VMVN.\triangle BVM \equiv \triangle CVN ~(I.U.) \Rightarrow \boxed{VM \equiv VN}.

VMVD=VNVAMNAD.\dfrac{VM}{VD} = \dfrac{VN}{VA} \Rightarrow MN \parallel AD.

MNADAD(ABC)MN⊄(ABC)}MN(ABC). \begin{rcases} MN \parallel AD \\ AD \subset (ABC)\\ MN \not \subset (ABC) \end{rcases} \Rightarrow \boxed{MN \parallel (ABC)}.

E.834. În tetraedrul ABCDABCD se notează cu MM mijlocul laturii BC.BC. Fie MNMN bisectoarea unghiului AMB, NABAMB,~ N \in AB și fie MPMP bisectoarea unghiului AMC, PAC.AMC, ~P \in AC. Stabiliți poziția dreptei NPNP față de planul (BCD).(BCD).

Mate2000, 20/127, ***

Indicații: Aplicăm de două ori T . bisectoarei și ajungem astfel la NP || BC.

Soluție:

În triunghiul AMB, MNAMB,~MN bisectoare ANNB=AMMB(1)\Rightarrow \dfrac{AN}{NB} = \dfrac{AM}{MB} \quad (1)

În triunghiul AMC, MPAMC,~MP bisectoare APPC=AMMC(2)\Rightarrow \dfrac{AP}{PC} = \dfrac{AM}{MC} \quad (2)

Din (1), (2) și MB=MCANNB=APPCNPBC.MB=MC \Rightarrow \dfrac{AN}{NB} = \dfrac{AP}{PC} \Rightarrow \boxed{NP \parallel BC}.

NPBCBC(BCD)NP⊄(BCD)}NP(BDC). \begin{rcases} NP \parallel BC \\ BC \subset (BCD)\\ NP \not \subset (BCD) \end{rcases} \Rightarrow \boxed{NP \parallel (BDC)}.