Zadanie 4

Rysunek: 

Niech punkty M, P, Q będą środkami krawędzi sześcianu - odpowiednio - A1B1, CC1, CD

Zauważmy, że długość przekątnej ściany bocznej wynosi 2√2 oraz (z tw. Pitagorasa) długość odcinka |BP|=√5.


a)

Wskażemy przykładowy odcinek o końcach należących do krawędzi sześcianu, którego długości rzutów prostokątnych na ściany sześcianu przyjmują wartość √5 oraz 2√2

Jest to odcinek MC

Wyjaśnienie:

Punkty M i C rzutujemy na ścianę ADD1A1 i otrzymujemy odpowiednio punkty A1 i D. Długość tego odcinka to 2√2

Punkty M i C rzutujemy na ścianę ABCD i otrzymujemy odpowiednio punkt będący środkiem krawędzi AB i punkt C. Długość tego odcinka to √5.


b)

Wskażemy przykładowy odcinek o końcach należących do krawędzi sześcianu, którego długości rzutów prostokątnych na ściany sześcianu przyjmują wartość 2 oraz 2√2

Jest to odcinek MQ

Wyjaśnienie:

Punkt M i Q rzutujemy na ścianę ABCD i otrzymujemy odpowiednio punkt będący środkiem odcinka AB i punkt Q. Długość tego odcinka to 2

Punkty M i Q rzutujemy na ścianę BCC1B1 i otrzymujemy odpowiednio punkty B1 oraz C. Zatem |B1C|=2√2.


c)

Wskażemy przykładowy odcinek o końcach należących do krawędzi sześcianu, którego długości rzutów prostokątnych na ściany sześcianu przyjmują wartość √2 oraz √5

Jest to odcinek MP

Wyjaśnienie:

Punkty M i P rzutujemy na ścianę ABCD i otrzymujemy odpowiednio punkt będący środkiem krawędzi AB i punkt C. Długość tego odcinka to √5.

Punkty M i P rzutujemy na ścianę CDD1C1 i otrzymujemy odpowiednio punkt będący środkiem krawędzi C1D1 i punkt C. Długość tego odcinka to √2.


Zadanie 5

Trójkąt A1B1C1 jest rzutem prostokątnym trójkąta ABC na płaszczyznę P


a)

Długości boków trójkąta A1B1C1 są mniejsze lub równe długościom boków trójkąta ABC

Zatem obwód trójkąta A1B1Cnie może być większy od obwodu trójkąta ABC.


b)

Korzystając z przykładu a) stwierdzamy, że pole trójkąta A1B1Cnie może być większe od pola trójkąta ABC.


c)

Miara kąta A1B1C1 może być większa od miary kąta ABC


Zadanie 6

Podamy brakujące uzasadnienia dowodu twierdzenia o prostej prostopadłej do płaszczyzny


Uzasadnienie 1 - |BD|=|CD| oraz |BF|=|CF|

Zauważmy, że ponieważ AD to wspólny bok, |AB|=|AC|,  |∢BAD|=|∢DAC|, zatem na mocy cechy przystawania bkb mamy △BAD≡△DAC, czyli |BD|=|CD|.

Zauważmy, że ponieważ AF to wspólny bok, |AB|=|AC|, |∢BAF|=|∢FAC|, zatem na mocy cechy przystawania bkb mamy △BAF≡△FAC, czyli |BF|=|CF|.


Uzasadnienie 2△BDF≡△CDF

Wiemy, że

Zatem na mocy cechy bbb przystawania trójkątów, △BDF≡△CDF.


Uzasadnienie 3 - |CE|=|BE|

Odcinki CE i BE są wysokościami opuszczonymi na podstawę DF trójkątów przystających △BDF i CDF, czyli |CE|=|BE|


Uzasadnienie 4 ∢BAE=∢CAE=90o

Skoro |CE|=|BE|, to trójkąt BEC jest równoramienny i odcinek AE jest wysokością tego trójkąta. Zatem ∢BAE=∢CAE=90o.