Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 14, §1 Параллельность прямых, прямой и плоскости
№27. Точка C лежит на отрезке AB, причём AB:BC=4:3. Отрезок CD, равный 12 см, параллелен плоскости α, проходящей через точку B. Докажите, что прямая AD пересекает плоскость α в некоторой точке E, и найдите отрезок BE.
✎ Запись в тетрадь
Дано:C∈AB, AB:BC=4:3; B∈α; CD∥α, CD=12 см
Доказать:AD∩α=E; найти BE
AB:BC=4:3 ⇒
AC=41AB,
AC:AB=1:4.
1 C∈/α (
CD∥α),
B∈α ⇒
AB∩α=B,
D∈/AB.
2 Плоскость
ABD пересекает
α по прямой
l∋B;
CD∥l (п. 6, утв. 1°).
3AD∥l (иначе
AD∥CD) ⇒
AD∩l=E,
E∈α.
4 BE=CD⋅ACAB=12⋅4=48 см
Ответ: BE=48 см.
Пояснение
Идея. Плоскость ABD режет α по прямой, параллельной CD (п. 6, утв. 1°). Точка E — пересечение этой прямой с AD, а BE находим из подобия треугольников ACD и ABE.
- 1Если AB:BC=4:3, то BC — три части, AB — четыре, а AC=AB−BC — одна часть. Нужна именно доля AC:AB=1:4.
- 2Точка C не лежит в α, ведь CD с α общих точек не имеет. Значит, AB не лежит в α и пересекает её только в B. Точка D не на прямой AB: иначе CD лежала бы на AB, а эта прямая пересекает α.
- 3Плоскость ABD содержит точку B из α, поэтому пересекает α по прямой l через B. Она проходит через CD, параллельную α, значит l∥CD.
- 4В плоскости ABD прямые AD и CD пересекаются в D, а CD∥l. Поэтому AD не параллельна l, они пересекаются в точке E, лежащей и в α.
- 5В треугольнике ABE отрезок CD параллелен стороне BE, значит, отсекает подобный треугольник ACD. Коэффициент подобия AC:AB=1:4, поэтому BE в четыре раза больше CD.
Частая ошибка. Принять BC за AC, то есть взять AC:AB=3:4 вместо 1:4: получится BE=16 см вместо 48.