Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 70, §1 Понятие многогранника. Призма
№218. Докажите, что: а) у прямой призмы все боковые грани — прямоугольники; б) у правильной призмы все боковые грани — равные прямоугольники.
✎ Запись в тетрадь
Дано:призма A1…AnB1…Bn; а) прямая; б) правильная
Доказать:а) грани — прямоугольники; б) грани — равные прямоугольники
а)
Боковая грань
AA1B1B — параллелограмм (по определению призмы).
1Призма прямая:
AA1⊥(ABC) ⇒
AA1⊥AB.
2Параллелограмм с прямым углом — прямоугольник. Для остальных граней так же. ∎
2б)
Правильная призма — прямая, значит, по а) грани — прямоугольники.
3Основание — правильный многоугольник: стороны равны
a; боковые рёбра равны
h.
3Все грани — прямоугольники
a×h ⇒ они равны. ∎
3Ответ: доказано.
Пояснение
Идея. Грань призмы — параллелограмм, а прямой угол в нём даёт перпендикулярность бокового ребра основанию. Равенство граней у правильной призмы следует из равенства сторон основания и боковых рёбер.
- 1По определению призмы (п. 30) каждая боковая грань — параллелограмм: у AA1B1B противоположные стороны AA1 и BB1 равны и параллельны.
- 2Прямая призма — это призма, у которой боковые рёбра перпендикулярны основаниям. Если ребро AA1 перпендикулярно плоскости основания, оно перпендикулярно любой прямой в ней, в том числе стороне AB.
- 3Правильная призма — прямая призма, в основании которой правильный многоугольник. Прямоугольник определяется двумя соседними сторонами: у каждой боковой грани это сторона основания a и боковое ребро h. Эти длины одинаковы для всех граней.