Lời giải
a)
![Media VietJack](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2023/08/8-1690893498.png)
Gọi M, N, P lần lượt là trung điểm của BC, CD, DB.
Trong mp(ABC), xét DABC có G1 là trọng tâm của tam giác nên AG1AM=23;
Trong mp(ACD), xét DACD có G2 là trọng tâm của tam giác nên AG2AN=23;
Trong mp(ABD), xét DABD có G3 là trọng tâm của tam giác nên AG3AP=23.
Trong mp(AMP), xét DAMP có AG1AM=AG3AP=23 nên G1G3 // MP (theo định lí Thalès đảo).
Mà MP ⊂ (BCD) nên G1G3 // (BCD).
Chứng minh tương tự ta cũng có AG2AN=AG3AP=23 nên G2G3 // NP (theo định lí Thalès đảo).
Mà NP ⊂ (BCD) nên G2G3 // (BCD).
Ta có: G1G3 // (BCD);
G2G3 // (BCD);
G1G3, G2G3 cắt nhau tại G3 và cùng nằm trong mp(G1G2G3).
Do đó (G1G2G3) // (BCD).
b)
![Media VietJack](https://video.vietjack.com/upload2/quiz_source1/2023/08/9-1690893507.png)
Ta có: B, D cùng thuộc hai mặt phẳng (ABD) và (BCD) nên (ABD) ∩ (BCD) = BD.
Giả sử (ABD) ∩ (G1G2G3) = d.
Ta có: (G1G2G3) // (BCD);
(ABD) ∩ (BCD) = BD;
(ABD) ∩ (G1G2G3) = d.
Suy ra d // BD.
Mà G3 ∈ (ABD) và G3 ∈ (G1G2G3) nên G3 là giao điểm của (G1G2G3) và (ABD).
Do đó giao tuyến d của hai mặt phẳng (G1G2G3) và (ABD) đi qua điểm G3 và song song với BD, cắt AB, AD lần lượt tại I và K.
Vậy (G1G2G3) ∩ (ABD) = IK.