Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 35, Доп. задачи к гл. I
№114. Изобразите параллелепипед ABCDA1B1C1D1 и отметьте на ребре AB точку M. Постройте сечение параллелепипеда плоскостью, проходящей через точку M параллельно плоскости ACC1.
✎ Запись в тетрадь
Дано:ABCDA1B1C1D1 — параллелепипед; M∈AB; γ∋M, γ∥(ACC1)
Построить:сечение плоскостью γ
В основании через
M:
MN∥AC,
N∈BC.
1В грани
AA1B1B через
M:
MM1∥AA1,
M1∈A1B1.
2MN∥AC,
MM1∥AA1 ⇒
(MNM1)∥(ACC1) (п. 10); через
M такая плоскость одна (зад. 59).
3 В грани
BB1C1C:
NN1∥CC1,
N1∈B1C1; в грани
A1B1C1D1:
M1N1.
4Сечение — параллелограмм
MNN1M1.
4Ответ: параллелограмм MNN1M1, N∈BC, M1∈A1B1, N1∈B1C1.
Пояснение
Идея. Плоскость, параллельная ACC1, пересекает любую грань по прямой, параллельной следу плоскости ACC1 на этой грани (п. 11, свойство 10). Поэтому следы строим параллельно AC и AA1.
- 1Плоскость ACC1 пересекает основание по AC. Искомая плоскость пересекает основание по прямой, параллельной AC, и проходящей через M. Она встречает BC в точке N.
- 2Плоскость ACC1 содержит боковое ребро AA1, а грань AA1B1B пересекает по AA1. Поэтому через M в этой грани проводим прямую, параллельную AA1, до A1B1 в точке M1.
- 3Прямые MN и MM1 пересекаются и параллельны двум пересекающимся прямым AC и AA1 плоскости ACC1, значит, плоскость MNM1 параллельна ACC1 (п. 10). Параллельная плоскость через точку M только одна, так что это и есть секущая.
- 4Осталось найти точку N1: через N в грани BB1C1C проводим прямую, параллельную боковому ребру CC1, до B1C1. Точки M1 и N1 лежат в верхнем основании, их соединяем. Противоположные стороны MN и M1N1 параллельны, MM1 и NN1 тоже.
Частая ошибка. Точки M и N лежат на скрытых рёбрах — их на рисунке показываем кружками, а стороны сечения в невидимых гранях штрихом.