Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 24, §3 Параллельность плоскостей
№64. Три прямые, проходящие через одну точку и не лежащие в одной плоскости, пересекают одну из параллельных плоскостей в точках A1, B1 и C1, а другую — в точках A2, B2 и C2. Докажите, что треугольники A1B1C1 и A2B2C2 подобны.
✎ Запись в тетрадь
Дано:α∥β; прямые через O пересекают α в A1, B1, C1, β в A2, B2, C2; не в одной плоскости
Доказать:△A1B1C1∼△A2B2C2
Плоскость
OA1B1 пересекает
α∥β по
A1B1 и
A2B2 ⇒
A1B1∥A2B2 (п. 11).
1△OA1B1∼△OA2B2 ⇒
A2B2A1B1=OA2OA1=OB2OB1.
2 Так же для плоскостей
OB1C1 и
OA1C1:
3B2C2B1C1=OB2OB1,A2C2A1C1=OA2OA13 A2B2A1B1=B2C2B1C1=A2C2A1C14 Стороны пропорциональны ⇒
△A1B1C1∼△A2B2C2.
5Ответ: доказано.
Пояснение
Идея. Каждая сторона верхнего треугольника лежит в плоскости, которая пересекает α и β. Линии пересечения параллельных плоскостей третьей плоскостью параллельны (п. 11), отсюда подобные треугольники с вершиной O и пропорции.
- 1Две данные прямые через O задают плоскость OA1B1. Она содержит и A2, B2, поэтому пересекает α по A1B1, а β по A2B2. По свойству 10 из п. 11 эти прямые параллельны.
- 2У треугольников OA1B1 и OA2B2 угол при O общий (или вертикальный, если O лежит между плоскостями), а A1B1∥A2B2 даёт равные углы при основаниях. Они подобны, отношение сторон A1B1:A2B2 равно отношению OA1:OA2 и OB1:OB2.
- 3Те же рассуждения для плоскостей OB1C1 и OA1C1: каждая сторона нижнего треугольника оказывается связанной с отношением двух отрезков лучей из O.
- 4Отношения OA1:OA2, OB1:OB2 и OC1:OC2 равны друг другу: первая пропорция связывает первые два, вторая — второе и третье. Значит, и все три отношения сторон равны одному числу k.
- 5Три стороны одного треугольника пропорциональны трём сторонам другого — признак подобия по трём сторонам.