Богданов Олег Николаевичматематика онлайн

Аксиомы стереометрии: сечение куба через ребро и точку

Вспомогательные факты.

Вспомогательные факты, на которые нужно будет ссылаться при решении заданий с 1 по 11. Аксио́ма, или постула́т — исходное положение какой-либо теории, принимаемое в рамках данной теории истинным без требования доказательства. Три аксиомы стереометрии А1,А2,А3:

А1. Через любые три точки, не лежащие на одной прямой, проходит плоскость, и притом только одна.

А2. Если две точки прямой лежат в плоскости, то все точки прямой лежат в этой плоскости.

A3. Если две плоскости имеют общую точку, то они имеют общую прямую, на которой лежат все общие точки этих плоскостей.

Условия заданий, которые нужно решить.

Задание 1. Постройте сечение куба \( \mathcal{T}\mathcal{R}\mathcal{F}\mathcal{J}\mathcal{T}_1\mathcal{R}_1\mathcal{F}_1\mathcal{J}_1 \) плоскостью, проходящей через ребро \( \mathcal{F}\mathcal{F}_1 \) и точку пересечения диагоналей грани \( \mathcal{T}\mathcal{T}_1\mathcal{J}_1\mathcal{J} \). Найдите периметр построенного сечения, если ребро куба равно \( 2 \, \text{см} \).

Задание 2. Прямые \( a \) и \( b \) параллельны, точка \( \mathcal{T} \) не лежит на этих прямых. Через точку \( \mathcal{T} \) проведите плоскость \( \alpha \), параллельную каждой из данных прямых.

Задание 3. Лежат ли прямые \( a \), \( b \) и \( c \) в одной плоскости, если прямые \( a \) и \( b \), \( a \) и \( c \), \( b \) и \( c \) пересекаются и точки их пересечения не совпадают? Ответ объясните.

Задание 4. Плоскости \( \alpha \) и \( \beta \) пересекаются, точка \( \mathcal{T} \) не лежит в этих плоскостях. В плоскости \( \alpha \) проведите прямую, проходящую через точку \( \mathcal{T} \) и параллельную плоскости \( \beta \).

Задание 5. Верно ли утверждение: прямая, пересекающая одну из расположенных в пространстве параллельных прямых, пересекает и другую прямую? Ответ объясните.

Задание 6. Можно ли утверждать, что:

Задание 7. Могут ли две различные плоскости иметь только одну общую точку?

Задание 8. Можно ли утверждать, что любая прямая, которая пересекает каждую из двух данных пересекающихся прямых, лежит в плоскости, проходящей через эти прямые?

Задание 9. Плоскости \( \alpha \) и \( \beta \) пересекаются по прямой \( a \). В плоскости \( \beta \) проведена прямая \( b \), пересекающая плоскость \( \alpha \). Докажите, что точка пересечения прямой \( b \) и плоскости \( \alpha \) принадлежит прямой \( a \).

Задание 10. Плоскости \( \alpha \) и \( \beta \) пересекаются по прямой \( m \). Плоскость \( \gamma \) пересекает плоскости \( \alpha \) и \( \beta \) соответственно по прямым \( a \) и \( b \), пересекающимся в точке \( \mathcal{T} \). Докажите, что точка \( \mathcal{T} \) принадлежит прямой \( m \).

Задание 11. Можно ли утверждать, что через прямую и две точки, не принадлежащие ей, можно провести плоскость?

Задание 12. Докажите, что через две произвольные точки можно провести хотя бы одну плоскость.

Задание 13. Точки \( \mathcal{T} \), \( \mathcal{R} \), \( \mathcal{F} \) и \( \mathcal{J} \) не лежат в одной плоскости. Докажите, что каждые три из них не лежат на одной прямой.