Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 35, Доп. задачи к гл. I
№106. Изобразите тетраэдр DABC, отметьте точку K на ребре DC и точки M и N граней ABC и ACD. Постройте сечение тетраэдра плоскостью MNK.
✎ Запись в тетрадь
Дано:DABC — тетраэдр; K∈DC, M∈(ABC), N∈(ACD)
Построить:сечение плоскостью MNK
K,N∈(ACD) ⇒ прямая
KN;
KN∩AD=W,
KN∩AC=X.
1 X,M∈(ABC) ⇒ прямая
XM;
XM∩AB=P,
XM∩BC=Y.
2 W,P∈(ABD) ⇒
WP;
K,Y∈(BCD) ⇒
KY.
3 Сечение — четырёхугольник
WPYK.
3Ответ: четырёхугольник WPYK, W∈AD, P∈AB, Y∈BC.
Пояснение
Идея. След секущей плоскости на грани задают две её точки, лежащие в этой грани. Точки K и N лежат в одной грани, а M — в другой, поэтому сначала находим точку, общую для следа и ребра: так «переносим» точку секущей плоскости в соседнюю грань.
- 1Прямая KN — след плоскости на грани ACD. Она пересекает ребро AD в точке W (это вершина сечения) и продолжение ребра AC в точке X.
- 2Точка X лежит на прямой AC, значит, в плоскости основания, и в секущей плоскости. Вместе с M получаем два нужных нам в основании точки. Прямая XM пересекает стороны AB и BC в точках P и Y.
- 3Теперь в грани ABD есть точки W и P, в грани BCD — точки K и Y. Соединяем и получаем четырёхугольник WPYK: по одной стороне в каждой из четырёх граней.
Частая ошибка. Точка X лежит вне ребра AC, на его продолжении, и в сечение не входит.