По данным рисунка постройте:
а) точки пересечения:
прямой с плоскостью , прямой с плоскостью и прямой с плоскостью ; и прямой с плоскостью ;
б) линию пересечения
плоскости с плоскостью .
плоскости с плоскостью .
По рисунку: дан параллелепипед
а) Построение точек пересечения:
- Пересечение прямой
с плоскостью (это плоскость грани ):
Прямаяпересекает плоскость в точке, где пересекается с прямой этой плоскости. Так как , а пересекает плоскость в точке , спроецируем точку на плоскость основания: если , то проекция — это . Тогда прямая лежит в плоскости основания . Прямая лежит в плоскости треугольника, проходящего через прямую и её проекцию. Прямая пересекает прямую (или прямую в грани ): прямая и не обязательно пересекаются, если не лежат в одной плоскости.
Точнее, плоскость грани: прямая пересекает в точке . Прямая лежит в плоскости, проходящей через . Проведем через прямую, параллельную (или спроецируем на основание в точку ). Прямая лежит в плоскости основания .
Прямаяпересекает прямую в точке .
Точкалежит в плоскости основания и в плоскости . В плоскости прямая пересекает вертикальную прямую, проходящую через , или если , то , тогда . В этом случае сразу пересекает плоскость в точке (если , то уже лежит в плоскости ).
Еслилежит на грани или на ребре : на рисунке лежит на ребре (или на , либо на грани). При стандартном расположении: на или . На чертеже точка отмечена на ребре (или ). Если , точка пересечения с — это сама точка . Если , то лежит в плоскости основания , и пересечение с — это точка пересечения прямых и : . - Пересечение прямой
с плоскостью :
Прямаялежит в плоскости основания (если , ). Плоскость содержит ребро . Прямые и лежат в плоскости , их точка пересечения является искомой точкой пересечения прямой с плоскостью . - Пересечение прямой
с плоскостью :
Точкалежит в плоскости , точка лежит на ребре , следовательно, прямая целиком лежит в плоскости грани . Плоскость пересекается с плоскостью по прямой . Значит, прямая пересекает плоскость в точке пересечения прямых и : . - Пересечение прямой
с плоскостью :
Точкалежит в плоскости , точка лежит на ребре этой же грани. Значит, прямая целиком лежит в плоскости грани . Плоскость пересекается с плоскостью по ребру . Следовательно, точка пересечения прямой с плоскостью — это точка пересечения прямых и : .
б) Линии пересечения плоскостей:
- Плоскости
с плоскостью :
Точкии принадлежат плоскости по определению. Также точки и лежат в плоскости грани (так как — вершина, а ). Значит, эти две плоскости имеют две общие точки и . Следовательно, линия их пересечения — прямая . - Плоскости
с плоскостью :
Точкии принадлежат плоскости . Точка — вершина грани , а точка лежит на ребре этой грани. Значит, обе точки и принадлежат плоскости . Следовательно, линия пересечения этих плоскостей — прямая .
а)
- Точка пересечения прямой
с плоскостью — точка ; - Точка пересечения прямой
с плоскостью — точка ; - Точка пересечения прямой
с плоскостью — точка ; - Точка пересечения прямой
с плоскостью — точка .
б)
- Линия пересечения плоскости
с плоскостью — прямая ; - Линия пересечения плоскости
с плоскостью — прямая .
По данным рисунка постройте:
а) точки пересечения:
прямой с плоскостью и прямой с плоскостью ; прямой с плоскостью и прямой с плоскостью ;
б) линию пересечения
плоскости с плоскостью , плоскости с плоскостью .
По рисунку: точка
а) Построение точек пересечения:
- Прямой
с плоскостью :
Прямаялежит в плоскости основания . Плоскость пересекает основание по диагонали . Значит, точка пересечения прямой с плоскостью лежит на пересечении и диагонали : . - Прямой
с плоскостью :
Точкии лежат в плоскости грани . Плоскость пересекает грань : точка общая. Проведем плоскость через и прямую, параллельную ей, либо рассмотрим плоскость сечения.
Проще: прямаялежит в плоскости грани . Точка . В плоскости лежит прямая . Прямая совпадает с прямой . Прямая пересекает плоскость в точке . Так как , а , прямая лежит в плоскости . Точка принадлежит как прямой (если ), так и плоскости . Но лежит на отрезке . Прямая лежит в грани , прямая — в основании. Точка пересечения прямой с плоскостью : проведем через плоскость, например , но это грань . Она пересекает плоскость по точке и точке пересечения с плоскостью . Поскольку , прямая параллельна плоскости . Линия пересечения проходит через параллельно . Прямая пересекает эту линию в искомой точке . - Прямой
с плоскостью :
Точкалежит на , то есть прямая — это сама прямая . Прямая лежит в плоскости основания . Плоскость пересекает основание по диагонали . Значит, прямая пересекает плоскость в точке , так как и ( ). - Прямой
с плоскостью :
Плоскостьпересекает плоскость грани по диагонали . Проекция на плоскость основания — прямая . Диагональ пересекает в точке . Рассмотрим плоскость : она пересекает плоскость по прямой, соединяющей и точку пересечения с (или с плоскостью). Прямая лежит в плоскости ? Нет, , а . В плоскости проведем прямую . Она пересекает в точке . Плоскость содержит прямую и . Прямая пересекает отрезок, соединяющий с точкой на . Обозначим . Точка пересечения с плоскостью находится как пересечение с прямой, лежащей в плоскости : проведем плоскость через и , это плоскость . Она пересекает по прямой , где ... Проще: прямая пересекает плоскость в точке , где (если ).
б) Линии пересечения:
- Плоскости
с плоскостью :
Пусть— точка пересечения диагоналей основания . Точка и .
Вторая общая точка: диагональи прямая из . Точка принадлежит обеим плоскостям: и (так как это плоскость диагонального сечения ).
Следовательно, линия пересечения плоскостейи — это прямая . - Плоскости
с плоскостью :
Пусть. Точка и .
Вершиналежит в плоскости (так как диагональное сечение содержит точки ). Также принадлежит плоскости .
Следовательно, линия пересечения плоскостейи — это прямая .
а)
- Прямой
с плоскостью : точка ; - Прямой
с плоскостью : точка пересечения с прямой в плоскости , проходящей через параллельно ; - Прямой
с плоскостью : точка ; - Прямой
с плоскостью : точка пересечения прямой с отрезком, соединяющим и точку пересечения с .
б)
- Линия пересечения плоскости
с плоскостью — прямая , где ; - Линия пересечения плоскости
с плоскостью — прямая , где .
На данном рисунке точка лежит в плоскости , точка — на отрезке . Постройте:
а) точку пересечения:
прямой с плоскостью ; прямой с плоскостью ; прямой с плоскостью ; и прямой с плоскостью ;
б) линию пересечения
плоскости с плоскостью , плоскости с плоскостью .
По рисунку: дана четырехугольная пирамида
а) Построение точек пересечения:
-
Прямой
с плоскостью :
Прямаялежит в плоскости основания (так как и — точки основания). Плоскость пересекает плоскость основания по прямой .
Следовательно, точка пересечения прямойс плоскостью — это точка пересечения прямых и :
-
Прямой
с плоскостью :
Прямаялежит в плоскости основания (так как и — точки основания). Плоскость пересекает плоскость основания по прямой .
Следовательно, точка пересечения прямойс плоскостью — это точка пересечения прямых и :
-
Прямой
с плоскостью :
Точкалежит в плоскости грани . Проведем прямую до пересечения с ребром основания в точке .
Тогда прямаялежит в плоскости треугольника .
Плоскостьпересекается с плоскостью :
- общая точка
; - в основании прямая
пересекает диагональ в точке .
Значит, линия пересечения плоскостейи — это прямая .
Прямаялежит в плоскости , поэтому искомая точка пересечения — это точка пересечения прямых и :
- Прямой
с плоскостью :
Аналогично, прямаяпересекает в точке . Прямая лежит в плоскости треугольника .
Плоскостьпересекается с плоскостью :
- общая точка
; - в основании прямая
пересекает диагональ в точке .
Линия пересечения плоскостейи — прямая .
Искомая точка пересечения— это точка пересечения прямых и :
б) Построение линий пересечения:
- Линия пересечения плоскости
с плоскостью :
- Точка
является общей точкой обеих плоскостей. - Найдем вторую общую точку в плоскости основания. Плоскость
содержит прямую (где ). Плоскость содержит прямую . Прямые и лежат в плоскости основания и пересекаются в точке . - Точка
принадлежит обеим плоскостям.
Следовательно, линия пересечения — прямая.
- Линия пересечения плоскости
с плоскостью :
- Точка
является общей точкой обеих плоскостей. - В плоскости основания: плоскость
пересекает основание по прямой (где ), а плоскость пересекает основание по прямой . - Точка
лежит в основании и принадлежит обеим плоскостям.
Следовательно, линия пересечения — прямая.
а)
- Прямой
с плоскостью : точка ; - Прямой
с плоскостью : точка ; - Прямой
с плоскостью : точка , где и ; - Прямой
с плоскостью : точка , где и .
б)
- Линия пересечения плоскости
с плоскостью — прямая , где ( ); - Линия пересечения плоскости
с плоскостью — прямая , где ( ).
