A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. Megoldás. Először megmutatjuk, hogy ha egy sík négyszögben metszi a szabályos tetraédert, akkor a metszet pontosan akkor téglalap, ha a sík a tetraéder két kitérő élével párhuzamos. Legyen a metsző sík , a tetraéder csúcsai pedig , , , . Válasszuk úgy a jelölést, hogy ne messe az élt (ezt megtehetjük, mert a hat él közül csak négyet metsz). Tekintsük az , és síkokat. E három sík páronkénti metszésvonalai közül az egyik az egyenes, a másik kettő pedig az által a tetraéderből kimetszett négyszög két szemközti éle. Ha a síkmetszet téglalap, akkor e két utóbbi egyenes párhuzamos. Viszont tudjuk (lásd pl. Geometriai feladatok gyűjteménye I., 1703. feladat), hogy három sík páronkénti metszésvonalai vagy párhuzamosak, vagy egy ponton mennek át. Esetünkben tehát a három metszésvonal párhuzamos. Ha pedig az , és síkokat nézzük, akkor ugyanezzel a gondolatmenettel azt kapjuk, hogy a kimetszett téglalap másik két éle a tetraéder élével párhuzamos. Ha tehát a kimetszett négyszög csúcsai az ábrán látható módon , , és , akkor és Megfordítva, ha az sík párhuzamos -vel és -vel, akkor az négyszög szemközti oldalai párhuzamosak -vel, illetve -vel, és mivel e két utóbbi egyenes merőleges egymásra, az négyszög ebben az esetben téglalap.
Vizsgáljuk meg a téglalapmetszetek kerületét és területét. Legyen . Ekkor , mert az és háromszögek szabályosak, hiszen miatt hasonlók az , illetve a háromszögekhez. Ugyanígy kapjuk, hogy a és háromszögek is szabályosak, amiből következik, hogy . Vagyis az téglalap kerülete: | | azaz a téglalapmetszetek kerülete állandó, minden esetben 2 egység. A téglalap területe: Az függvény grafikonja lefelé nyíló parabola, mely a és az pontokban metszi az tengelyt, csúcsa pedig az pontban van. A téglalap területe tehát tetszőleges olyan pozitív szám lehet, amely nem nagyobb -nél. A metszet területe akkor maximális, ha a téglalap csúcsai egybeesnek a tetraéder négy élének felező pontjaival (ekkor a metszet négyzet). Ha pedig a metsző sík megközelíti a tetraéder egyik élét, akkor a metszet területe közelít 0-hoz (a téglalap egyik éle 1-hez, másik pedig 0-hoz tart). |