a) Gọi M, N, P, Q lần lượt là trung điểm của các cạnh AB, BC, CD, DA.

Do MN là đường trung bình của tam giác ABC nên MN // AC và MN = $\frac{1}{2}$AC.

Tương tự ta có QP là đường trung bình của tam giác ACD nên QP // AC và QP = $\frac{1}{2}$AC.

Suy ra MN // QP và MN = QP. (1)

Lại có I, J lần lượt là trọng tâm của các tam giác SAB, SBC nên $\frac{SJ}{SN}=\frac{SL}{SQ}=\frac{2}{3}$.

Suy ra IJ // MN và $\frac{IJ}{MN}=\frac{2}{3}$. (2)

Tương tự, ta có LK // QP và $\frac{LK}{QP}=\frac{2}{3}$. (3)

Từ (1), (2) và (3) suy ra IJ // LK và IJ = LK.

Vậy bốn điểm I, J, K, L đồng phẳng và tứ giác IJKL là hình bình hành.

b) Vì J, L lần lượt là trọng tâm của các tam giác SBC, SAD nên $\frac{SI}{SM}=\frac{SJ}{SN}=\frac{2}{3}$.

Suy ra JL // NQ.

Trong hình bình hành ABCD ta có NQ // CD (do N và Q lần lượt là trung điểm của BC và AD).

Do đó, JL // CD.

c) Hai mặt phẳng (IJKL) và (SCD) có điểm chung là K và lần lượt chứa hai đường thẳng JL và CD song song với nhau nên giao tuyến của hai mặt phẳng (IJKL) và (SCD) là đường thẳng d đi qua K và song song với CD.

Xem thêm các bài giải SBT Toán lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài tập cuối chương 3

Bài 1: Đường thẳng và mặt phẳng trong không gian

Bài 2: Hai đường thẳng song song trong không gian

Bài 3: Đường thẳng và mặt phẳng song song

Bài 4: Hai mặt phẳng song song

Bài 5: Hình lăng trụ và hình hộp