Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 32, §4 Тетраэдр и параллелепипед
№85. Изобразите параллелепипед ABCDA1B1C1D1 и постройте его сечение плоскостью BKL, где точка K — середина ребра AA1, а точка L — середина ребра CC1. Докажите, что построенное сечение — параллелограмм.
✎ Запись в тетрадь
Дано:ABCDA1B1C1D1 — параллелепипед; K, L — середины AA1, CC1
Построить:сечение плоскостью BKL; доказать: сечение — параллелограмм
O — точка пересечения диагоналей
AC1 и
BD1;
AO=OC1,
BO=OD1 (п. 13,
20).
1 AA1∥CC1,
AK=C1L,
∠KAO=∠LC1O ⇒
△AKO=△C1LO.
2 Значит,
∠AOK=∠C1OL ⇒
K,
O,
L на одной прямой,
KO=OL.
3В четырёхугольнике
BKD1L диагонали
BD1 и
KL пересекаются в
O и делятся пополам.
4⇒
BKD1L — параллелограмм; его стороны лежат в гранях параллелепипеда.
4Ответ: сечение BKD1L — параллелограмм.
Пояснение
Идея. Параллелограмм можно распознать по диагоналям: если они пересекаются и точкой пересечения делятся пополам, то четырёхугольник — параллелограмм. Общую точку диагоналей даёт центр параллелепипеда.
- 1Диагонали параллелепипеда пересекаются в одной точке и делятся ею пополам (п. 13, свойство 20). Берём две из них: AC1 и BD1.
- 2Грань AA1C1C — параллелограмм: AA1 и CC1 параллельны и равны. Углы KAO и LC1O — накрест лежащие при параллельных AA1, CC1 и секущей AC1. Две стороны и угол между ними дают равенство треугольников.
- 3Из равенства ∠AOK=∠C1OL: углы при O вертикальные, поэтому K, O, L — одна прямая. Из равенства сторон KO=OL.
- 4Теперь O — общая середина диагоналей BD1 и KL четырёхугольника BKD1L. Он плоский (диагонали пересекаются), а стороны BK, KD1, D1L, LB лежат в гранях ABB1A1, AA1D1D, DCC1D1, BCC1B1.