Top.Mail.Ru

Для начала обозначим данную плоскость 1 как P. Плоскость P проходит через треугольник 1, и диагонали параллелепипеда равны, значит, на плоскости P лежит еще одна диагональ параллелепипеда, проходящая из вершины 1 в вершину .

Рассмотрим треугольники 1 и 1, которые лежат на плоскости P. Используем обозначения: ( 1, 1, 1), ( 2, 2, 2), 1( 3, 3, 3), 1( 4, 4, 4).

Вектор, идущий от к : 1 = − = ( 2 − 1, 2 − 1, 2 − 1),

Вектор, идущий от к 1: 2 = 1 − = ( 3 − 1, 3 − 1, 3 − 1).

Сечение плоскостью 1 будет прямоугольником, если векторы 1 и 2 будут перпендикулярными.

То есть, если их скалярное произведение будет равно нулю. Пользуясь этим рассуждением, найдем скалярное произведение:

1 · 2 = ( 2 − 1)( 3 − 1) + ( 2 − 1)( 3 − 1) + ( 2 − 1)( 3 − 1).

Раскроем скобки и приведем подобные члены:

1 · 2 = 2 3 − 2 1 − 1 3 + 1² + 2 3 − 2 1 − 1 3 + 1² + 2 3 − 2 1 − 1 3 + 1²

Теперь разберемся с каждым членом выражения:

2 3 − 2 1 − 1 3 + 1² = 1² + 2 3 − 2 1 − 1 3

Мы видим, что 1² уже присутствует и меняется на 2 3. Оставшиеся члены делятся пополам, и мы получаем:

2 3 − 2 1 − 1 3 + 1² = ( 1 − 3)( 2 − 1)

Аналогично, можно получить:

2 3 − 2 1 − 1 3 + 1² = ( 1 − 3)( 2 − 1)

2 3 − 2 1 − 1 3 + 1² = ( 1 − 3)( 2 − 1)

Таким образом:

1 · 2 = ( 1 − 3)( 2 − 1) + ( 1 − 3)( 2 − 1) + ( 1 − 3)( 2 − 1) = 0

Мы показали, что скалярное произведение векторов 1 и 2 равно нулю. Значит, эти векторы перпендикулярны, и сечение плоскостью 1 будет прямоугольником.

   
[metform form_id="1136"]