Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 34, Доп. задачи к гл. I
№88. Параллельные прямые AC и BD пересекают плоскость α в точках A и B. Точки C и D лежат по одну сторону от плоскости α. Известно, что AC=8 см, BD=6 см, AB=4 см. а) Докажите, что прямая CD пересекает плоскость α в некоторой точке E. б) Найдите отрезок BE.
✎ Запись в тетрадь
Дано:AC∥BD; A,B∈α; C, D по одну сторону от α; AC=8 см, BD=6 см, AB=4 см
Найти:а) CD∩α=E; б) BE
а)
AC∥BD ⇒
A,B,C,D лежат в одной плоскости
β;
β∩α=AB.
1 Если
CD∥AB, то
ACDB — параллелограмм,
AC=BD. Но
8=6.
2Значит,
CD пересекает
AB в точке
E;
E∈AB⊂α ⇒
CD∩α=E.
3б)
BD∥AC ⇒
△EBD∼△EAC (по двум углам).
4 EAEB=ACBD=86=43,EA=EB+45 Ответ: б) BE=12 см.
Пояснение
Идея. Две параллельные прямые лежат в одной плоскости, а прямая в плоскости α — это AB. Дальше всё решает плоский чертёж: пересечение CD и AB и подобные треугольники.
- 1Параллельные AC и BD по определению лежат в одной плоскости β. Она содержит A и B, поэтому пересекает α по прямой AB. Отрезок CD лежит в β вместе с AB, и можно говорить об их взаимном расположении на плоскости.
- 2Две прямые одной плоскости либо пересекаются, либо параллельны. Если CD∥AB, то у четырёхугольника ACDB параллельны обе пары противоположных сторон, он параллелограмм, и AC=BD. По условию это не так.
- 3Раз CD и AB не параллельны, они пересекаются. Общая точка E лежит на AB, а AB лежит в α. Значит, E — точка пересечения CD с α.
- 4Прямые AC и BD параллельны, поэтому углы при вершине E общие, а углы при A и B равны как соответственные.
- 5Из подобия EB:EA=BD:AC. Точки C и D по одну сторону от α, а BD<AC, значит, B лежит между E и A и EA=EB+AB.
Проверка. EA=16, EB=12, AB=EA−EB=4 — сходится.