Тема 14. Задачи по стереометрии

14.11 Построение сечений

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи по стереометрии
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#1199

Дан куб ABCDA1B1C1D1.  Диагонали основания AC  и BD  пересекаются в точке O.  Найдите сечение куба плоскостью α,  проходящей через точку A  перпендикулярно прямой A1O.

Показать ответ и решение

1) Если A1O ⊥ α,  то прямая A1O  перпендикулярна двум пересекающимся прямым, лежащим в плоскости α.  Построим эти две прямые.

Рассмотрим содержащую прямую A1O  плоскость (AA1C1C).  Проведем в ней прямую AQ ⊥ A1O.  Теперь необходимо через точку Q  их пересечения провести еще одну прямую перпендикулярно A1O.

Рассмотрим для этого содержащую прямую A1O  плоскость (A1BD ).  Проведем через точку Q  прямую RS ⊥ A1O.  Так как по теореме о трех перпендикулярах A O ⊥ BD
 1  как наклонная (A A ⊥(ABC ), AO ⊥ BD
  1  — проекция), то RS ∥BD.

PIC

2) Проведем прямые AR  и AS.  Они могут пересечь либо ребра DD1  и BB1,  либо их продолжения. Так как от этого зависит вид сечения, определим расположение точек R  и S.

Обозначим ребро куба за a.  Тогда имеем:

     a√2-   a
AO = --2-=  √2-

Рассмотрим прямоугольный △AA1O.  Так как AQ ⊥ A1O,  то по свойству прямоугольного треугольника

△AA1Q  ∼ △AA1O    ⇒   A1Q-= AA1-
                      AA1   A1O

PIC

Тогда с привлечением теоремы Пифагора имеем:

      ∘ -----2- √ -                2   √-
A1O =   a2+ a-= --6a  ⇒   A1Q = AA-1 = -6a
            2     2             A1O    3

Так как RS ∥BD,  то

                      A1R   A1Q   √6- √6-   2
△A1DO  ∼ △A1RQ   ⇒   A1D- = A1O-= -3-:-2- = 3

Аналогично A1S :A1B = 2:3.

Заметим, что △AA1R  ∼ △MDR  с коэффициентом подобия 2, так как A1R :RD  =2 :1.  Следовательно,       1
MD  = 2AA1.  Аналогично      1
PB = 2AA1.

Таким образом, получили линии пересечения плоскостей (AA1D1 )  и (AA1B1)  с плоскостью α  — прямые AM  и AP.

3) Так как плоскости (AA B )
   1 1  и (DD  C )
    1 1  параллельны, то плоскость α  пересечет их по параллельным прямым. Следовательно, в плоскости (DD1C1 )  через точку M  нужно провести прямую, параллельную AP  .

Так как M  и P  — середины DD1  и BB1,  то MC1 ∥ AP.

PIC

Таким образом, сечение куба плоскостью α  — это четырехугольник AMC1P,  являющийся ромбом, так как AM  =AP  =MC1  и MC1 ∥AP.

Ответ: Задача на построение

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!