Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 35, Доп. задачи к гл. I
№105. Изобразите тетраэдр DABC и отметьте точки M и N на рёбрах BD и CD и внутреннюю точку K грани ABC. Постройте сечение тетраэдра плоскостью MNK.
✎ Запись в тетрадь
Дано:DABC — тетраэдр; M∈BD, N∈CD, K внутри △ABC
Построить:сечение плоскостью MNK
M,N∈(BCD) ⇒ прямая
MN;
MN∩BC=X.
1 X,K∈(ABC) ⇒ прямая
XK;
XK∩AB=P,
XK∩AC=Q.
2 P,M∈(ABD) ⇒
PM;
Q,N∈(ACD) ⇒
QN.
3 Сечение — четырёхугольник
MNQP.
3Ответ: четырёхугольник MNQP, P∈AB, Q∈AC.
Пояснение
Идея. Плоскость MNK пересекает каждую грань по прямой. Две точки секущей плоскости, лежащие в одной грани, задают след на этой грани. Если точек в грани нет, ищем их как пересечение известных следов с рёбрами.
- 1Точки M и N лежат в грани BCD, значит, отрезок MN — след плоскости на ней. Продолжаем прямую MN до пересечения с прямой BC в точке X. Она лежит и в секущей плоскости, и в плоскости основания ABC.
- 2Теперь в основании ABC есть две точки секущей плоскости: X и K. Прямая XK — след на основании. Она пересекает стороны AB и AC в точках P и Q.
- 3Остальные грани: в ABD лежат P и M, в ACD — Q и N. Соединяем и получаем замкнутый четырёхугольник MNQP — по одной стороне в каждой грани.
Частая ошибка. Точка X лежит вне отрезка BC, на его продолжении. В сечение входят только P и Q, а не X.