В основании прямой призмы лежит прямоугольный треугольник ABC с гипотенузой AB, причем
Через точку
перпендикулярно
проведена плоскость α.
а) Докажите, что сечением призмы плоскостью α является прямоугольный треугольник.
б) Найдите объем большей части призмы, на которые ее делит плоскость α, если известно, что
а) Введем координаты с началом в точке C и осями, направленными вдоль ребер CA, CB, Пусть
Тогда нетрудно найти координаты точек
Значит, вектор нормали к плоскости сечения имеет координаты
и уравнение плоскости имеет вид
Подберем D так, чтобы плоскость проходила через
получим
Найдем теперь ее точки пересечения с ребрами призмы.
Ребро Пусть это точка
Тогда:
Ребро Пусть это точка
Тогда
и это просто точка
Эти точки можно соединить, поэтому других ребер плоскость не пересекает. Тогда:
поэтому сечение — прямоугольный треугольник.
Возможно и чисто геометрическое решение. Прямая перпендикулярна грани
поэтому прямая
перпендикулярна прямой
и лежит в сечении. Проведем теперь из
перпендикуляр к
до пересечения с
в точке T (она будет именно на ребре, поскольку
Тогда
— искомое сечение и
поскольку
Координатное приведено здесь для того, чтобы показать силу метода координат в задачах на доказательство для человека, почти не имеющего геометрических знаний. Кстати, в нем сразу понятно, что точка лежит на ребре, ведь
б) Имеем:
Далее:
Поскольку сейчас
то
поэтому
и объем равен
Ясно, что это меньшая часть, поэтому ответ
Ответ:

