Идея. Две диагонали определяют плоскость, только если они пересекаются или параллельны. У граней куба это два случая: диагонали смежных граней с общим концом и параллельные диагонали противоположных граней.
1Диагонали смежных граней, выходящие из одной вершины, лежат в одной плоскости. Сечение — треугольник: стороны его — две диагонали и диагональ третьей грани.
2Все три стороны — диагонали квадратов со стороной a, значит, равны a2 (из задачи 279 — треугольник равносторонний). Площадь равностороннего треугольника со стороной b: 4b23.
3Диагонали противоположных граней, лежащие в одной плоскости, параллельны (например, AC и A1C1). Рёбра AA1 и CC1 параллельны и равны ⇒ сечение — параллелограмм, а т. к. AA1⊥AC (ребро перпендикулярно грани), то прямоугольник.
4Стороны прямоугольника AC=a2 и AA1=a. Если диагонали не лежат в одной плоскости (например, AC и B1D1), сечения через них не существует — задача относится только к двум указанным случаям.