Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 32, §4 Тетраэдр и параллелепипед
№82. Изобразите параллелепипед ABCDA1B1C1D1 и отметьте внутреннюю точку M грани AA1B1B. Постройте сечение параллелепипеда плоскостью, проходящей через точку M параллельно: а) плоскости основания ABCD; б) грани BB1C1C; в) плоскости BDD1.
✎ Запись в тетрадь
Дано:ABCDA1B1C1D1 — параллелепипед; M — внутри грани AA1B1B; M∈γ
Построить:сечение плоскостью γ, параллельной: а) (ABCD); б) (BB1C1C); в) (BDD1)
а)
Плоскость
γ∥(ABCD) пересекает грани по прямым, параллельным их сторонам в основании (п. 6,
10).
1Через
M:
PQ∥AB,
P∈AA1,
Q∈BB1.
2Далее
QR∥BC,
R∈CC1;
RS∥CD,
S∈DD1. Сечение —
PQRS.
2б)
Плоскость
γ∥(BB1C1C) пересекает основания по прямым, параллельным
BC, а грани
AA1B1B — по прямой, параллельной
BB1.
3Через
M:
PQ∥BB1,
P∈AB,
Q∈A1B1.
4PP′∥BC,
P′∈CD;
QQ′∥B1C1,
Q′∈C1D1. Сечение —
PP′Q′Q.
4 в)
γ∥(BDD1): в основаниях её следы параллельны
BD и
B1D1, на боковых гранях —
BB1.
5 Через
M:
PQ∥BB1,
P∈AB,
Q∈A1B1.
5PP′∥BD,
P′∈AD;
QQ′∥B1D1,
Q′∈A1D1. Сечение —
PP′Q′Q.
5 Ответ: а) PQRS; б) PP′Q′Q; в) PP′Q′Q (параллелограммы).
Пояснение
Идея. Плоскость, параллельная данной плоскости, пересекает любую плоскость по прямой, параллельной линии пересечения данной с ней (п. 11, свойство 10). Поэтому следы секущей плоскости на гранях проводят параллельно известным прямым.
- 1Основание ABCD и плоскость γ параллельны, поэтому грань AA1B1B пересекается плоскостью γ по прямой, параллельной AB (линии пересечения этой грани с основанием).
- 2Проводим через M прямую, параллельную AB, до рёбер AA1 и BB1. Остальные стороны находим так же: в каждой грани параллельно стороне основания. Сечение — параллелограмм, равный основанию.
- 3Плоскость γ параллельна грани BB1C1C, поэтому с основаниями она пересекается по прямым, параллельным BC и B1C1, а с гранью AA1B1B — по прямой, параллельной BB1 (линия пересечения этой грани с BB1C1C).
- 4Сначала строим отрезок PQ через M параллельно BB1. Затем из точек P и Q проводим параллели к BC и B1C1 до рёбер CD и C1D1.
- 5Плоскость BDD1 пересекает основания по BD и B1D1, грань AA1B1B — по BB1. Параллельная ей плоскость γ имеет следы, параллельные этим прямым, поэтому строим PQ∥BB1, затем PP′∥BD и QQ′∥B1D1.