M781 - M800 (20)

M793*

Из вершины P тетраэдра PАВС проводятся три отрезка PA', PB', PC', перпендикулярные граням PВС, PСА, PАВ и равные по длине площадям этих граней соответственно (направления отрезков выбираются так, что точки A' и А, B' и B, C' и С лежат по разные стороны плоскостей соответствующих граней PВС, PСА, PАВ (показано на рисунке).

Докажите, что

а) повторив это же построение для тетраэдра (и его вершины P), мы получим тетраэдр, гомотетичный исходному тетраэдру PАВС с коэффициентом 3V/4, где V равно объему тетраэдра PАВС;

б) вектор перпендикулярен плоскости АВС.

в) Из точки O, взятой внутри тетраэдра АВСD, опускаются перпендикуляры на плоскости его граней. На этих перпендикулярах от точки O откладываются отрезки, равные по длине площадям соответствующих граней, и концы этих отрезков принимаются за вершины нового тетраэдра А'В'С'D'. (Разумеется, с точностью до параллельного переноса, этот тетраэдр не зависит от выбора точки O.) Докажите, что, повторив это построение для тетраэдра А'В'С'D', мы получим тетраэдр, гомотетичный исходному с коэффициентом 3V, где V — объем исходного тетраэдра АВСD. (Если 3V = 1, то последний тетраэдр получается из исходного параллельным переносом.)