Параллельность в пространстве, 10 класс: примеры с решением

Параллельность в пространстве: как могут располагаться две прямые, прямая и плоскость, две плоскости, и какие признаки и свойства нужны в задачах 10 класса. Внизу есть разбор типового задания.

65 заданий10 класс
Геометрия10 классВзаимное расположение прямых в пространстве

Дан прямоугольный параллелепипед ABCDA₁B₁C₁D₁, прямая b лежит в плоскости DD₁C₁C. Какую из прямых пересекает прямая b? Варианты ответа: D₁C₁; A₁D₁; BC (нижняя…

Геометрия10 классВзаимное расположение прямых в параллелепипеде

Дан параллелепипед ABCDA₁B₁C₁D₁, N ∈ B₁C₁, K ∈ CC₁. Какую из прямых пересекает прямая KN?

Геометрия10 классЛиния пересечения плоскостей в кубе

Дан куб ABCDA₁B₁C₁D₁ с ребром, равным a. Точка K принадлежит ребру AA₁, точка L – ребру DD₁. Проведена прямая KL. Укажите линию пересечения плоскостей (A₁AD) и…

Геометрия10 классТочка пересечения прямой и плоскости в кубе

Дан куб ABCDA₁B₁C₁D₁ с ребром, равным a. Точка K принадлежит ребру AA₁, точка L – ребру DD₁. Проведена прямая KL. Укажите точку пересечения прямой KL и…

Геометрия10 классПересечение прямой с гранью куба

Дан куб ABCDA₁B₁C₁D₁ с ребром, равным a. Точка K принадлежит ребру AA₁, точка L – ребру DD₁. Проведена прямая KL. Найдите точку пересечения прямой KL и A₁D₁…

Геометрия10 класс2 заданияЛиния пересечения плоскостей в тетраэдре

На рёбрах AB и CD тетраэдра DABC отметили соответственно точки E и F. Постройте линию пересечения плоскостей AFB и CED.

Геометрия10 классПараллельные прямые в пространстве, средняя линия

Дано: BD ∥ CE, KM = 10. Доказать: точки D и E лежат в плоскости ABC. На рисунке: BD = 7, CE = 5, AB = 8, K — середина DE (отрезки DK и KE равны), M — середина…

Геометрия10 классПараллельность прямой и плоскости в прямоугольном параллелепипеде

В прямоугольном параллелепипеде ABCDA₁B₁C₁D₁ точка K — середина ребра DD₁. Докажите, что прямая B₁K параллельна плоскости ABC, опираясь на признак…

Геометрия10 классСкрещивающиеся прямые в пирамиде

Дана треугольная пирамида DABC. Точка M — середина ребра AD, точка N — середина ребра BC. Используйте определение и признак скрещивающихся прямых. Докажите…

Геометрия10 классВзаимное расположение прямых в кубе

В кубе ABCDA₁B₁C₁D₁ даны прямые: AB и C₁D₁, AD и B₁C₁, AB и CC₁. Сделайте схематичный чертёж. Выделите эти пары разным цветом. Для каждой пары определить…

Геометрия10 классПараллельные плоскости, параллельные прямые, равенство параллелограммов

Через вершины параллелограмма ABCD, лежащего в одной из параллельных плоскостей, проведены параллельные прямые, которые пересекают другую плоскость в точках…

Геометрия10 класс3 заданияПараллельность прямой и плоскости, подобные треугольники

Плоскость α пересекает стороны MP и KP треугольника MPK в точках N и E соответственно, причем MK параллельна α. Найдите NE, если MK = 21 см, MN = 3 см и NP = 4…

Геометрия10 класс6 заданийЧертёж: три прямые с общей точкой в одной плоскости

Выполните чертёж к задаче. Прямые a, в, и с имеют общую точку O и лежат в одной плоскости.

Геометрия10 класс6 заданийТри прямые с общей точкой, не лежащие в одной плоскости

Выполните чертеж к задаче. Прямые a, b и c имеют общую точку O, но не существует плоскости, в которой лежат все эти три прямые.

Геометрия10 классПересечение плоскостей

Укажи прямую, по которой пересекаются плоскости (ALP) и (BKN). Выбери верный вариант: NK, AK, NA, NL.

Геометрия10 классВзаимное расположение прямых и плоскостей в пространстве

Если a ⊂ α и b ⊂ α, то a ∥ b или a ∩ b. Если a ⊂ α, a ∥ b и b ∥ c, то c ⊂ α. Если a ∩ b и c ∩ b, то a ∥ c. Если a ⊂ α, A ∈ α и A ∉ a, то существует прямая b: A…

Геометрия10 классПараллельность прямой и плоскости

Треугольники ABC и ADC лежат в разных плоскостях и имеют общую сторону AC. Точка E лежит на стороне AB, а F — на стороне BC, причём EF параллельна плоскости…

Геометрия10 класс4 заданияПараллельность прямой и плоскости, подобие треугольников

В △ ABC на стороне AB выбрана точка D, такая, что BD : BA = 1 : 3. Плоскость, параллельная прямой AC и проходящая через точку D, пересекает отрезок BC в точке…

Геометрия10 класс20 заданийИзображение прямых и точек

Изобразите две пересекающиеся в точке O прямые a и b и точки A, B, K, причем точка A принадлежит прямой a, B принадлежит прямой b, точка K не принадлежит…

Геометрия10 классВзаимное расположение прямых и плоскостей в параллелепипеде

Пользуясь рисунком, установи взаимное расположение прямых и плоскостей. Выбери верный вариант из списка. DC ? (D₁EC₁) MN ? (A₁B₁B) B₁C ? (EDC)

Геометрия10 классВзаимное расположение прямых и плоскостей в параллелепипеде

Пользуясь рисунком, установи взаимное расположение прямых и плоскостей. Выбери верный вариант из списка. DC ▢ (D₁EC₁) MN ▢ (A₁B₁B) B₁C ▢ (EDC)

Геометрия10 классВзаимное расположение точек и плоскостей в параллелепипеде

Пользуясь рисунком, установи взаимное расположение точек и плоскостей. Выбери верный вариант из списка. A ▢ (A₁MB₁) B ▢ (AMN) E ▢ (C₁CD) D ▢ (B₁C₁B)

Геометрия10 классВзаимное расположение точек и плоскостей в параллелепипеде

Пользуясь рисунком, установи взаимное расположение точек и плоскостей. Выбери верный вариант из списка. A (A₁MB₁) B (AMN) E (C₁CD) D (B₁C₁B)

Геометрия10 классАксиомы стереометрии

Прочитай текст и ответь на вопрос. При установке межкомнатных дверей используют петли (устройство, с помощью которого дверное полотно крепится к коробке)…

Геометрия10 классАксиомы стереометрии

Прочитай текст и ответь на вопрос. При установке межкомнатных дверей используют петли (устройство, с помощью которого дверное полотно крепится к коробке)…

Как расположены прямые и плоскости в пространстве

На плоскости две прямые либо пересекаются, либо параллельны. В пространстве есть третий вариант, поэтому и появилась отдельная тема.

Две прямые в пространстве могут быть:

  • пересекающимися: у них одна общая точка;
  • параллельными: они лежат в одной плоскости и не имеют общих точек;
  • скрещивающимися: они не лежат в одной плоскости и не пересекаются.

Прямая и плоскость: прямая лежит в плоскости, пересекает её в одной точке или параллельна ей, то есть общих точек нет.

Две плоскости либо пересекаются по прямой, либо параллельны.

Пример со скрещивающимися прямыми. Точка P лежит вне плоскости трапеции ABCD. Прямая DC лежит в плоскости трапеции, а AP пересекает эту плоскость в точке A, которая на DC не лежит. Значит, AP и DC скрещиваются. Если в условии просят определить расположение прямых, сначала проверь, лежат ли они в одной плоскости. Для этого пригодятся аксиомы стереометрии.

Признаки и свойства параллельности

Всю тему держат несколько утверждений. Их стоит знать наизусть.

  • Параллельность трёх прямых. Если две прямые параллельны третьей, то они параллельны друг другу. Так же, как на плоскости, но здесь это отдельная теорема. Её используют, когда нужно доказать, что a ∥ c, а известно только a ∥ b и b ∥ c.
  • Признак параллельности прямой и плоскости. Если прямая вне плоскости параллельна какой-нибудь прямой в этой плоскости, то она параллельна и самой плоскости.
  • Признак параллельности плоскостей. Если две пересекающиеся прямые одной плоскости параллельны двум прямым другой плоскости, то плоскости параллельны.
  • Свойство прямой и плоскости. Если плоскость проходит через прямую, параллельную другой плоскости, и пересекает её, то линия пересечения параллельна этой прямой.
  • Свойство параллельных плоскостей. Третья плоскость пересекает две параллельные плоскости по параллельным прямым. Отрезки параллельных прямых, заключённые между параллельными плоскостями, равны.

Почти в каждой задаче одно из этих утверждений нужно, чтобы получить пару параллельных прямых. Дальше обычно работает планиметрия: подобие треугольников, средняя линия или теорема о пропорциональных отрезках.

Разбор задачи: плоскость параллельна стороне треугольника

Условие. Дан треугольник ABC. Плоскость, параллельная прямой AC, пересекает сторону AB в точке A₁, а сторону BC в точке C₁. Найди BC₁, если CC₁ = 20 см, A₁C₁ : AC = 3 : 7.

Шаг 1. Находим параллельные прямые. Плоскость параллельна AC и пересекает плоскость треугольника по прямой A₁C₁. По свойству прямой и плоскости A₁C₁ ∥ AC.

Шаг 2. Переходим к планиметрии. Треугольники BA₁C₁ и BAC подобны: угол B общий, а углы при параллельных прямых равны. Коэффициент подобия равен A₁C₁ : AC = 3 : 7, значит, BC₁ : BC = 3 : 7.

Шаг 3. Составляем уравнение. Пусть BC₁ = x. Тогда BC = x + 20, и x : (x + 20) = 3 : 7. Отсюда 7x = 3x + 60, 4x = 60, x = 15.

Проверка. BC = 35, а 15 : 35 = 3 : 7. Ответ: BC₁ = 15 см.

Обрати внимание на шаг 2: отношение 3 : 7 относится к BC₁ и всему BC, а не к BC₁ и CC₁. Эту путаницу делают чаще всего.

Где ошибаются чаще всего

  • Не пересекаются, значит параллельны. В пространстве это неверно: прямые могут скрещиваться. Параллельными их делает ещё и условие, что они лежат в одной плоскости.
  • Прямая параллельна плоскости, значит параллельна всем её прямым. Нет. Она параллельна только тем прямым плоскости, которые лежат в одной с ней плоскости. Остальные прямые могут быть скрещивающимися с ней.
  • Одной пары параллельных прямых хватает для параллельных плоскостей. Нет. В признаке нужны две пересекающиеся прямые одной плоскости, параллельные двум прямым другой.
  • Прямые в параллельных плоскостях параллельны. Не всегда: они могут скрещиваться. Параллельны только линии пересечения этих плоскостей с третьей плоскостью.
  • Неверные пропорции. Перед подстановкой чисел выпиши, какие треугольники подобны и в каком порядке стоят вершины.

Какие задания присылают и как пользоваться страницей

Ученики 10 класса присылают задачи на подобие в пространстве: плоскость, параллельная стороне треугольника, или две параллельные плоскости и отрезки между ними. Много доказательств: например, что прямая через середины отрезков AB и AC параллельна плоскости, в которой лежат B и C. Ещё встречаются тестовые вопросы на аксиомы и на взаимное расположение прямых в параллелепипеде, а также задания на построение и на точки пересечения прямой с плоскостью. Для таких построений пригодятся сечения многогранников.

Найди в списке выше задание, похожее на твоё, и посмотри ход решения. Если похожего нет, сфотографируй своё условие и получи решение по шагам.

Частые вопросы

Что такое параллельность прямых в пространстве

Две прямые в пространстве параллельны, если они лежат в одной плоскости и не пересекаются. Если общих точек нет, но в одной плоскости прямые не лежат, они скрещивающиеся.

Чем отличаются параллельные прямые от скрещивающихся

Параллельные прямые лежат в одной плоскости, а скрещивающиеся нет. Через две параллельные прямые можно провести плоскость, а через две скрещивающиеся нельзя.

Как доказать, что прямая параллельна плоскости

Найди в этой плоскости прямую, параллельную данной, и убедись, что сама данная прямая в плоскости не лежит. Часто такую прямую даёт средняя линия треугольника или линия пересечения плоскостей.

Каков признак параллельности плоскостей

Если две пересекающиеся прямые одной плоскости соответственно параллельны двум прямым другой плоскости, то эти плоскости параллельны.

Как связаны три параллельные прямые в пространстве

Если прямая a параллельна b, а b параллельна c, то a параллельна c. Это теорема о параллельности трёх прямых, она верна и в пространстве.

Параллельность в пространстве, 10 класс: примеры с решением | ДЗмэн