Cho tứ diện OABC có cạnh OA, OB, OC đôi một vuông góc với nhau và OA = OB = OC = a. Gọi K, M, N lần lượt là trung điểm của AB, BC, CA và E là điểm đối xứng của O qua K. Gọi I là giao điểm của CE với mặt phẳng (OMN) (1). Chứng minh CE vuông góc với mặt phẳng (OMN) (2). Tính diện tích tứ giác OMIN theo a.
(1). Ta có OAEB là hình vuông nên EB ⊥ OB. Do OC ⊥ (OAB) nên OC ⊥ EB.
⇒ EB ⊥ (OBC) ⇒ EB ⊥ OM.
Do tam giác OBC vuông nên OM ⊥ BC
⇒ OM ⊥ (CEB) ⇒ OM ⊥ CE
⇒ CE ⊥ (OMN)
(2). Ta có OM ⊥ (CEB) ⇒ OM ⊥ MI. Do đó: SOMIN = 2S ∆OAMI = OM.MI
Do tam giác OBC vuông cân nên OM = . Do CE ⊥ (OMN) nên CE ⊥ MI.
Hai tam giác CMI và CEB đồng dạng nên: = ⇒ MI = =
Vậy diện tích cần tìm là: S = . = (đvdt)