Question

Основанием прямой призмы АВСА1В1С1 служит прямоугольный
треугольник АВС (угол С равен 90°), АС = СВ, боковые ребра равны
а.
а) Каково взаимное расположение прямых А1С1 и ВС?
б) Построить сечение призмы плоскостью, проходящей через АС и
середину В1С1. Определите вид сечения.
в) Найдите угол между плоскостью сечения и плоскостью
основания.

Answer 1

а) Чтобы определить взаимное расположение прямых А1С1 и ВС, нужно рассмотреть их взаимное положение на плоскости.

Из условия известно, что основание прямой призмы АВСА1В1С1 служит прямоугольный треугольник АВС, где угол С равен 90°. Также известно, что АС = СВ, а боковые ребра равны а.

Посмотрим на рисунок:

С1_______В1
/| /|
/ | / |
А1__|______/__|
| | | |
| С-----|--В
| / | /
|/ |/
А В

Из рисунка видим, что прямая А1С1 проходит по диагонали прямоугольного треугольника АВС. Так как треугольник АВС прямоугольный, то диагональ А1С1 будет проходить через прямой угол и будет равна гипотенузе этого треугольника. Поэтому А1С1 будет перпендикулярна катетам треугольника АВС, то есть А1С1 будет перпендикулярна прямой ВС.

Ответ: прямые А1С1 и ВС будут перпендикулярны друг другу.

б) Чтобы построить сечение призмы плоскостью, проходящей через АС и середину В1С1, нужно следовать следующим шагам:

1. Найдем середину В1С1. Чтобы это сделать, построим диагональ В1С1 на рисунке, а затем проведем линию, проходящую через середину этой диагонали. Полученная линия будет проходить через середину В1С1.

2. Построим плоскость, проходящую через АС и середину В1С1. Чтобы это сделать, проведем линию, проходящую через точку АС и середину В1С1.

3. Сечением призмы будет фигура, образованная пересечением этой плоскости с призмой. На основании фигуры в сечении можно определить ее вид.

Ответ: В сечении призмы будет прямоугольник.

в) Чтобы найти угол между плоскостью сечения и плоскостью основания, нужно рассмотреть треугольники, образованные пересечением этих плоскостей.

На рисунке рассмотрим треугольники:

Плоскость сечения:
С1_______
/ | )\
/ | ) \
/_____| ) \
Базовая плоскость:
С

Угол между ними можно определить, измерив угол между прямой С1В и линией, проходящей через вершину С1 и основание АВС.

Ответ: Найдите угол между прямой С1В и линией, проходящей через вершину С1 и основание АВС.