Для начала рассмотрим куб с длиной ребра 4 см. В таком кубе все ребра равны и длина каждого равна 4 см. Построим сечение куба через два противолежащих ребра.
Противолежащие ребра куба не пересекаются и не лежат на одной грани. Пусть у нас есть куб с вершинами, обозначенными как , где - вершины нижнего основания, а - вершины верхнего основания. Предположим, что противолежащие ребра, через которые проходит сечение, это и .
Следует отметить, что сечение куба, проходящее через два противолежащих ребра, будет плоским четырёхугольником. В данном случае, сечение будет прямоугольником, так как противолежащие ребра параллельны и имеют одинаковую длину.
- Найдем периметр прямоугольника :
Стороны прямоугольника, образующегося в результате сечения, будут равны длинам противоположных ребер куба и диагоналям граней куба.
Одна пара противоположных сторон прямоугольника равна длине ребра куба, т.е. 4 см.
Теперь найдем длину диагонали грани куба. Для этого используем теорему Пифагора на квадратной грани куба:
Таким образом, другая пара противоположных сторон прямоугольника равна длине диагонали грани куба, т.е. см.
Периметр прямоугольника равен:
- Найдем площадь прямоугольника :
Площадь прямоугольника равна произведению длин его смежных сторон:
Таким образом, периметр сечения куба равен см, а площадь сечения равна квадратных см.