Вопрос:

6. Сечение правильной треугольной призмы АВСА'B'C' проходит через ребро АВ и точку пересечения медиан основания А'B'C'. Каким многоугольником является это сечение? Сделайте рисунок и отметьте равные стороны этого многоугольника.

Ответ:

Решение:

1. Построение сечения:

  • Пусть \( M \) — точка пересечения медиан основания \( A'B'C' \).
  • Сечение проходит через ребро \( AB \) и точку \( M \).
  • Проведем прямую через \( M \) параллельно \( A'B' \). Так как \( A'B' \) параллельно \( AB \), эта прямая будет параллельна \( AB \).
  • Обозначим точки пересечения этой прямой со сторонами \( A'C' \) и \( B'C' \) как \( K \) и \( L \) соответственно.
  • Тогда сечение — это многоугольник \( ABKL \).

2. Определение вида многоугольника:

  • \( AB \) параллельно \( KL \) (по построению).
  • \( AK \) и \( BL \) — наклонные.
  • \( AB \) параллельно \( A'B' \), а \( KL \) лежит на плоскости \( A'B'C' \), которая параллельна \( ABC \). Следовательно, \( AB \) параллельно \( KL \).
  • Поскольку \( AB \) параллельно \( KL \), четырёхугольник \( ABKL \) является трапецией.
  • Так как призма правильная, \( AC = BC = A'C' = B'C' \) и \( AA' = BB' = CC' \).
  • \( M \) — точка пересечения медиан \( A'B'C' \). В равностороннем треугольнике медианы являются и высотами, и биссектрисами.
  • \( A'B'C' \) — равносторонний треугольник. \( M \) — центр равностороннего треугольника.
  • \( A'M \) = \( B'M \) = \( C'M \) (расстояние от центра до вершин).
  • \( A'K = B'L = \frac{1}{2} A'B' \) (так как \( KL \) проходит через середины сторон \( A'C' \) и \( B'C' \) из-за параллельности \( KL \) \( A'B' \)).
  • \( AB = A'B' \).
  • \( AK = BL \) (по построению, т.к. \( M \) - центр, и \( A'B'C' \) - равносторонний).
  • Следовательно, \( ABKL \) — равнобедренная трапеция.

3. Равные стороны:

  • Боковые стороны трапеции равны: \( AK = BL \).
  • Основания трапеции: \( AB \) и \( KL \). \( KL = \frac{1}{2} A'B' = \frac{1}{2} AB \).
  • Поэтому равными сторонами многоугольника являются боковые стороны трапеции: \( AK \) и \( BL \).
AB B'C' A'C' L K M AK=BL

Ответ: Сечение является равнобедренной трапецией. Равными сторонами многоугольника являются его боковые стороны \( AK \) и \( BL \).