Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 31, §4 Тетраэдр и параллелепипед
№72. Изобразите тетраэдр DABC и постройте сечение этого тетраэдра плоскостью, проходящей через точку M параллельно плоскости грани ABC, если: а) точка M является серединой ребра AD; б) точка M лежит внутри грани ABD.
✎ Запись в тетрадь
Дано:DABC — тетраэдр; M∈γ, γ∥(ABC); а) AM=MD; б) M∈(ABD)
Построить:сечение тетраэдра плоскостью γ
а)
Плоскость
γ∥(ABC) пересекает грани по прямым, параллельным сторонам
ABC (п. 6,
10).
1В
△DAB:
MP∥AB,
M — середина
DA ⇒
P — середина
DB.
2В
△DAC:
MQ∥AC ⇒
Q — середина
DC.
2Сечение —
△MPQ (вершины — середины
DA,
DB,
DC).
3б)
Через
M проводим
PQ∥AB:
P∈DA,
Q∈DB.
4Через
P проводим
PR∥AC:
R∈DC.
4Ответ: а) △MPQ, P, Q — середины DB, DC; б) △PQR.
Пояснение
Идея. Плоскость, параллельная основанию, пересекает боковые грани по прямым, параллельным сторонам основания (п. 6, 10; задача 2 п. 14). Это сразу даёт способ построения.
- 1Плоскость γ параллельна ABC, поэтому параллельна каждой прямой этой плоскости, в частности AB и AC. Грань DAB содержит AB, значит, γ пересекает её по прямой, параллельной AB.
- 2Прямая MP параллельна AB и проходит через середину стороны DA треугольника DAB — это средняя линия, она делит DB пополам. Для грани DAC рассуждение то же.
- 3Точки M, P, Q лежат в γ и на трёх рёбрах, выходящих из D. Их соединяем отрезками. Сторона PQ — средняя линия грани DBC.
- 4Когда M — любая точка грани, строим те же параллельные прямые. PQ проходит через M параллельно AB и упирается в рёбра DA и DB в точках P и Q. Затем через P проводим параллель AC до ребра DC.
- 5Прямые PQ∥AB и PR∥AC пересекаются, поэтому по признаку параллельности плоскостей (п. 10) плоскость PQR∥ABC. Она содержит M, а плоскость через точку, параллельная данной, единственна (зад. 59).