Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 32, §4 Тетраэдр и параллелепипед
№81. Изобразите параллелепипед ABCDA1B1C1D1 и отметьте точки M и N соответственно на рёбрах BB1 и CC1. Постройте точку пересечения: а) прямой MN с плоскостью ABC; б) прямой AM с плоскостью A1B1C1.
✎ Запись в тетрадь
Дано:ABCDA1B1C1D1 — параллелепипед; M∈BB1, N∈CC1
Построить:а) MN∩(ABC); б) AM∩(A1B1C1)
а)
MN и
BC лежат в плоскости
BB1C1C ⇒ пересекаются (не параллельны).
1 X∈BC⊂(ABC) ⇒
X=MN∩(ABC).
2 б)
AM лежит в плоскости
AA1B1B;
(AA1B1B)∩(A1B1C1)=A1B1.
3 Y∈A1B1⊂(A1B1C1) ⇒
Y=AM∩(A1B1C1).
4 Ответ: а) точка пересечения MN и BC; б) точка пересечения AM и A1B1.
Пояснение
Идея. Точку пересечения прямой с плоскостью ищем на линии пересечения двух плоскостей: одной — данной, другой — проведённой через эту прямую вдоль подходящей грани (п. 14, задача 1).
- 1Точки M и N лежат на рёбрах грани BB1C1C, поэтому вся прямая MN лежит в её плоскости. Ребро BC — тоже в этой плоскости и принадлежит ABC. Две непараллельные прямые одной плоскости пересекаются.
- 2Точка X лежит на BC, то есть в плоскости ABC, и на MN. Это единственная общая точка прямой MN и плоскости ABC. На рисунке её приходится строить за пределами грани — продолжаем MN и BC.
- 3Точки A и M принадлежат грани AA1B1B, значит, прямая AM лежит в её плоскости. Эта плоскость пересекает плоскость верхнего основания по ребру A1B1.
- 4AM и A1B1 лежат в одной плоскости и пересекаются в точке Y (после продолжения). Эта точка лежит на A1B1, значит, в A1B1C1, — это и есть искомая точка.