Сечение треугольника в параллелепипеде (8 видео)

Сечение треугольника в параллелепипеде

Правила построения сечений многогранников:

1) проводим прямые через точки, лежащие в одной плоскости;

2) ищем прямые пересечения плоскости сечения с гранями многогранника, для этого

а) ищем точки пересечения прямой принадлежащей плоскости сечения с прямой, принадлежащей одной из граней (лежащие в одной плоскости);

б) параллельные грани плоскость сечения пересекает по параллельным прямым.

Примеры построения сечений:

Рассмотрим прямоугольный параллелепипед ABCDA₁B₁C₁D₁. Построим сечение, проходящее через точки M, N, L.

Соединим точки M и L, лежащие в плоскости AA₁D₁D.

Пересечем прямую ML ( принадлежащую сечению) с ребром A₁D₁, они лежат в одной плоскости AA₁D₁D. Получим точку X₁.

Точка X₁ лежит на ребре A₁D₁, а значит и плоскости A₁B₁C₁D₁, соединим ее сточкой N, лежащей в этой же плоскости.

X₁ N пересекается с ребром A₁B₁ в точке К.

Соединим точки K и M, лежащие в одной плоскости AA₁B₁B.

Найдем прямую пересечения плоскости сечения с плоскостью DD₁C₁C:

пересечем прямую ML (принадлежащую сечению) с ребром DD₁, они лежат в одной плоскости AA₁D₁D, получим точку X₂;

пересечем прямую KN (принадлежащую сечению) с ребром D₁C₁, они лежат в одной плоскости A₁B₁C₁D₁, получим точку X₃;

Точки X₂ и X₃ лежат в плоскости DD₁C₁C. Проведем прямую X₂ X₃ , которая пересечет ребро C₁C в точке T, а ребро DC в точке P. И соединим точки L и P, лежащие в плоскости ABCD.

MKNTPL — искомое сечение.

Рассмотрим ту же самую задачу на построение сечения, но воспользуемся свойством параллельных плоскостей. Это облегчит нам построение сечения.

Соединим точки M и L, лежащие в плоскости AA₁D₁D.

Через точку N, проведем прямую NT параллельную прямой ML. Прямые NT и ML лежат в параллельных плоскостях по свойству параллелепипеда.

Точка X₁ лежит на ребре A₁D₁, а значит и плоскости A₁B₁C₁D₁, соединим ее сточкой N, лежащей в этой же плоскости.

X₁ N пересекается с ребром A₁B₁ в точке К.

Соединим точки K и M, лежащие в одной плоскости AA₁B₁B.

Проведем прямую TP через точку T, параллельно прямой KM ( они лежат в параллельных плоскостях).

Соединим точки P и L ( они лежат в одной плоскости).

Содержание

Виды сечений параллелепипеда
Построение сечений в тетраэдре и параллелепипеде.
Просмотр содержимого документа «Построение сечений в тетраэдре и параллелепипеде.»
📽️ Видео

Видео:10 класс, 14 урок, Задачи на построение сеченийСкачать

Виды сечений параллелепипеда

Решение задач на построение сечений

Подумайте, какой школьный предмет позволяют научиться правильно выполнять и оформлять чертежи, познакомится с различными графическими способами передачи сведений об объектах предметного мира. Правильно! Это черчение. Для изготовления деталей на заводе используются точные чертежи этих деталей в разрезе. Разрезы используются для показа внутренней формы изделия. Разрезом называется изображение, полученное при мысленном рассечении детали одной или несколькими секущими плоскостями. В разрезах показывается то, что получается в секущей плоскости.

На экране изображение

На экране изображение

На экране рисунок

Секущая плоскость

При решении геометрических задач связанных с тетраэдром и параллелепипедом тоже иногда необходимо построить разрез фигуры. Только полученное изображение в геометрии называется сечением. Давайте разберёмся, что называется сечением тетраэдра и параллелепипеда.

Секущая плоскость α пересекает грани тетраэдра по отрезкам АЕ, ЕС, АС. Треугольник АЕС, сторонами которого являются эти отрезки, называется сечением тетраэдра. Тетраэдр имеет четыре грани, значит его сечениями могут быть только треугольники и четырехугольник. При пересечении параллелепипеда секущая плоскость также оставляет следы на его боковых гранях в виде отрезков. Отрезки образуют многоугольник, который называется сечением параллелепипеда. Так как у параллелепипеда шесть граней, то в сечении может получиться фигура треугольник, на рисунке вы это видите. Четырехугольник Пятиугольник и шестиугольник . При построении сечений очень легко нарушить геометрические факты, теоремы. Например, данное сечение параллелепипеда плоскостью содержит ошибку. Если плоскость пересекает две параллельные плоскости, то линии их пересечения параллельны. Значит, отрезок АВ и отрезок RP на чертеже должны быть изображены параллельно. А мы наблюдаем, что это не так . Но и отрезки AR и BP тоже не параллельны, хотя лежат в параллельных плоскостях. Значит плоскость α, должна пересекать грани АА₁D₁D и BB₁C₁C по параллельным прямым. Исправим ошибки. Или на данном чертеже прямая LM пересекает ребро ВC в точке N. Но это невозможно. Прямая LM принадлежит плоскости АА₁D₁D, а прямая ВС не лежит в данной плоскости, значит они не могут пересекаться, они скрещивающиеся прямые. Так прямая LM не может пересекать DC, ВВ₁ , а вот c прямой AD они пересекаются. Исправим ошибку на чертеже.

На экране текст и изображение: Сечение тетраэдра

На экране изображение и текст: Виды сечений тетраэдра

В сечении тераэдра плоскостью лежит треугольник

В сечении тетраэдра плоскостью лежит четырёхугольник

На экране изображение и текст:

Сечение параллелепипеда

На экране изображение и текст:

Виды сечений параллелепипеда

В сечении паралелепипеда плоскостью лежит треугольник

В сечении паралелепипеда плоскостью лежит пятьугольник

На экране изображение:

На экране обновляется изображение

На экране обновляется чертёж

Рассмотрим примеры построения различных сечений. Дан тетраэдр АВСD . На его рёбрах отмечены точки K,L,M. Построить сечение тетраэдра плоскостью, проходящей через точки K,L,M. Изобразим тетраэдр и данные точки. При построении сечений нужно помнить один факт, что если две плоскости имеют общие точки, то они имеют общую прямую, на которой лежат все общие точки этих плоскостей. Так у нас секущая плоскость проходит чрез точки M,L, а они лежат в плоскости CDB, значит ML-линия пересечения плоскостей. Аналогично прямая KL является линией пересечения секущей плоскости и грани ADB Для того чтобы построить линию пересечения с гранью АВС нужны две точки. Точка М уже у нас есть. Для построения второй точки. Продлим до пересечения прямые KL и АВ. Отметим их общую точку S. Точка S принадлежит секущей плоскости, так как ей принадлежит прямая KL и принадлежит грани АВС, так как ей принадлежит прямая АВ. Значит секущая плоскость пересекает плоскость АВС по прямой MS. Построим эту прямую. Отметим точку P- точку пересечения прямой с ребром АС. Отрезок PM- след от сечения грани плоскостью α. Мы получили в результате две точки K и Р В грани АDC. Отрезок КР есть линия пересечения секущей плоскости и грани. Проведем этот отрезок. Четырехугольник KLMP-искомое сечение.

На экране текст. Дан тетраэдр АВСD . На его рёбрах отмечены точки K,L,M. Построить сечение тетраэдра плоскостью, проходящей через точки K,L,M. На экране изображение.

На экране изображение.

На экране изображение

Задача. Дан тетраэдр АВСD . На его рёбрах отмечены точки K,L,M. Построить сечение тетраэдра плоскостью, проходящей через точки K,L,M. Решение: Четырехугольник KLMP-искомое сечение.

Рассмотрим задачу на построение сечения параллелепипеда. На рёбрах параллелепипеда даны точки K,L,M. Построить сечение параллелепипеда плоскостью KLM. Построим данный параллелепипед и отметим указанные точки. Так как точки L и M принадлежат грани АА₁D₁D и секущей плоскости, значит прямая LM их линия пересечения, а отрезок LM след от сечения грани АА₁D₁D секущей плоскостью. Аналогично в грани DD₁C₁C построим прямую MK и выделим отрезок MK. В грани А₁B₁C₁D₁ есть только одна точка L, для построения второй точки продлим до пересечения прямые D₁C₁ и MK. Отметим их общую точку H. Точка H принадлежит секущей плоскости, так принадлежит прямой MK. И принадлежит грани A₁B₁C₁D₁, так как принадлежит прямой D₁C₁. Проведем прямую LH. Отметим точку T точку пересечения прямой с ребром B₁C₁. Выделим отрезок LT это будет след от сечения плоскость. Так как точки T и К принадлежат секущей плоскости и грани ВВ₁С₁С, то отрезок ТК будет следом от сечения в этой грани. Выделим получившийся четырехугольник KMLT. Это искомое сечение. Рассмотренные задачи относятся к классу задач на построение и имеют свои этапы решения: анализ, построение, доказательство. Мы рассмотрели только этап построения, так как наша цель– научиться строить искомое сечение.

На экране текст: На рёбрах CC₁,A₁D₁, DD₁ параллелепипеда АВСDA₁B₁C₁D₁ отмечены точки K,L,M соответственно. Построить сечение параллелепипеда плоскостью KLM. На экране изображение:

На экране изображение:

Решение: 1) Провести прямую LM, выделить отрезок LM.

На экране изображение и и текст:

Решение: 1) Провести прямую LM, выделить отрезок LM. 2) Провести прямую MK, выделить отрезок MK

На экране изображение и текст:

Решение: 1) Провести прямую LM, выделить отрезок LM. 2) Провести прямую MK, выделить отрезок MK 3) Провести прямые D₁C₁ и MK, отметить точку Н.

На экране изображение и текст:

Решение: 1) Провести прямую LM, выделить отрезок LM. 2) Провести прямую MK, выделить отрезок MK 3) Провести прямые D₁C₁ и MK, отметить точку Н. 4) Провести прямую LH, отметить точку Т, выделить отрезок LT.

На экране изображение:

Комментарий: задачи разобраны очень подробно, оформлены, четко структурированы. были небольшие опечатки по ходу решения.

Видео:СЕЧЕНИЯ. СТРАШНЫЙ УРОК | Математика | TutorOnlineСкачать

Построение сечений в тетраэдре и параллелепипеде.

Просмотр содержимого документа
«Построение сечений в тетраэдре и параллелепипеде.»

Построение сечений тетраэдра и параллелепипеда

©Затеева Валентина Павловна ,

учитель математики школы № 15 с углубленным изучением отдельных предметов.

Цели и задачи
Введение
Понятие секущей плоскости
Определение сечения
Правила построения сечений
Виды сечений тетраэдра
Виды сечений параллелепипеда
Задача на построение сечения тетраэдра с объяснением
Задача на построение сечения тетраэдра с объяснением
Задача на построение сечения тетраэдра по наводящим вопросам
Второй вариант решения предыдущей задачи
Задача на построение сечения параллелепипеда
Задача на построение сечения параллелепипеда
Источники информации
Пожелание учащимся

Развитие пространственных представлений у учащихся.

Познакомить с правилами построения сечений.
Выработать навыки построения сечений тетраэдра и параллелепипеда при различных случаях задания секущей плоскости.
Сформировать умение применять правила построения сечений при решении задач по темам «Многогранники».

Для решения многих геометрических задач необходимо строить их сечения различными плоскостями.

Секущей плоскостью параллелепипеда (тетраэдра) называется любая плоскость, по обе стороны от которой имеются точки данного параллелепипеда (тетраэдра).

Секущая плоскость пересекает грани тетраэдра (параллелепипеда) по отрезкам.

Многоугольник , сторонами которого являются данные отрезки, называется сечением тетраэдра (параллелепипеда).

Для построения сечения нужно построить точки пересечения секущей плоскости с ребрами и соединить их отрезками.

При этом необходимо учитывать следующее:

1. Соединять можно только две точки, лежащие

в плоскости одной грани.

2. Секущая плоскость пересекает параллельные грани по параллельным отрезкам.

3. Если в плоскости грани отмечена только одна точка, принадлежащая плоскости сечения, то надо построить дополнительную точку. Для этого необходимо найти точки пересечения уже построенных прямых с другими прямыми, лежащими в тех же гранях.

Какие многоугольники могут получиться в сечении ?

Тетраэдр имеет 4 грани

В сечениях могут получиться:

Четырехугольники

Треугольники

Параллелепипед имеет 6 граней

Четырехугольники

Шестиугольники

Построить сечение тетраэдра DABC плоскостью, проходящей через точки M,N,K

точки М и К, т.к. они лежат

в одной грани (АDC).

2. Проведем прямую через точки К и N, т.к. они лежат в одной грани (СDB).

3. Аналогично рассуждая, проводим прямую MN.

4. Треугольник MNK –

Построить сечение тетраэдра плоскостью,

проходящей через точки E, F, K.

3. Продолжим EF, продол- жим AC.

Построить сечение тетраэдра плоскостью,

проходящей через точки E, F, K.

С какой точкой, лежащей в той же грани можно соединить полученную дополнительную точку?

Какие прямые можно продолжить, чтобы получить дополнительную точку ?

Соедините получившиеся точки, лежащие в одной грани, назовите сечение.

Какие точки можно сразу соединить?

Построить сечение тетраэдра плоскостью,

проходящей через точки E, F, K.

Вывод: независимо от способа построения сечения одинаковые.

Построить сечение параллелепипеда плоскостью,

проходящей через точки M,A,D.

3. ME//AD, т.к. (ABC)//(A 1 B 1 C 1 )

5. AEMD – сечение.

Построить сечения параллелепипеда плоскостью, проходящей через точки В 1 , М, N

7. Продолжим MN и BD.

5. В 1 О ∩ А 1 А=К

10. B 1 Е ∩ D 1 D=P , PN

1. Геометрия 10-11: учебник для общеобразоват. учреждений / Л.С.Атанасян, В.Ф.Бутузов и др.,М.Просвещение
2. Задачи к урокам геометрии 7-11 классы / Б.Г.Зив,С.-Петербург, НПО «Мир и семья», изд-во «Акация».
3. Математика: Большой справочник для школьников и поступающих в ВУЗы / Д.И.Аверьянов, П.И.Алтынов – М.: Дрофа