Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 31, §4 Тетраэдр и параллелепипед
№75. Изобразите тетраэдр KLMN. а) Постройте сечение этого тетраэдра плоскостью, проходящей через ребро KL и середину A ребра MN. б) Докажите, что плоскость, проходящая через середины E, O и F отрезков LM, MA и MK, параллельна плоскости LKA. Найдите площадь треугольника EOF, если площадь треугольника LKA равна 24 см².
✎ Запись в тетрадь
Дано:KLMN — тетраэдр; A — середина MN; E, O, F — середины LM, MA, MK; SLKA=24 см²
Найти:а) сечение плоскостью KLA; б) доказать: (EOF)∥(LKA); SEOF
а)
Плоскость задана точками
K,
L,
A;
KL — ребро,
A∈MN.
1KA лежит в грани
KMN,
LA — в грани
LMN.
1 б)
EO — средняя линия
△MLA ⇒
EO∥LA,
EO=21LA.
2 OF — средняя линия
△MAK ⇒
OF∥AK,
OF=21AK.
2 EF — средняя линия
△MLK ⇒
EF∥LK,
EF=21LK.
2 EO∥LA,
OF∥AK ⇒
(EOF)∥(LKA) (п. 10).
3 Стороны
△EOF вдвое меньше ⇒
△EOF∼△LKA,
k=21.
4SEOF=k2⋅SLKA=41⋅24=6 см24 Ответ: а) △KLA; б) SEOF=6 см².
Пояснение
Идея. Сечение тетраэдра строится по точкам на его рёбрах: соединяем точки, лежащие в одной грани. Параллельность плоскостей доказываем по признаку (п. 10) через средние линии. Площади подобных треугольников относятся как квадрат коэффициента подобия.
- 1Секущая плоскость содержит ребро KL и точку A на ребре MN. Точки K и A лежат в грани KMN, L и A — в грани LMN. Соединяем их отрезками, и получаем треугольник: четвёртая грань KLN пересечена по ребру KL.
- 2Каждая сторона △EOF — средняя линия в одной из граней: EO в MLA, OF в MAK, EF в MLK. Средняя линия параллельна основанию и равна его половине.
- 3Признак параллельности плоскостей (п. 10): две пересекающиеся прямые EO и OF одной плоскости параллельны двум прямым LA и AK другой.
- 4Стороны △EOF равны половинам сторон △LKA, коэффициент подобия 21, площади относятся как 41.