В основании пирамиды лежит трапеция с большим основанием Диагонали трапеции пересекаются в точке Точки и - середины боковых сторон и соответственно. Плоскость проходит через точки и параллельно прямой
а) Докажите, что сечение пирамиды плоскостью является трапецией.
б) Найдите площадь сечения пирамиды плоскостью если а прямая перпендикулярна прямой
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение:
Дана пирамида , в основании которой лежит трапеция . Точка — точка пересечения диагоналей и . Секущая плоскость проходит через точки и , при этом .
а) 1) Пусть — средняя линия трапеции. Обозначим точки пересечения с диагоналями и как и соответственно.
2) В плоскостях и через точки и проведем прямые, параллельные высоте (так как сечение параллельно ). Пусть они пересекают боковые ребра в точках и .
3) Рассмотрим . Поскольку , имеем по двум углам ( — общий, как соответственные). Из подобия следует: , откуда получаем пропорцию .
4) В плоскости рассмотрим . Так как , то . Следовательно, , что дает нам соотношение .
5) Аналогично в плоскости , из параллельности вытекает подобие . Тогда , откуда .
6) Объединяя результаты шагов 3, 4 и 5, получаем: . Равенство по теореме Фалеса означает, что .
7) Так как (средняя линия) и , то . Следовательно, четырехугольник является трапецией, что и требовалось доказать.
б) 8) По условию , значит . Поскольку и , отрезки и перпендикулярны . Так как и , фигура — прямоугольник, и является высотой трапеции .
9) Длина средней линии .
10) Рассмотрим треугольники на диагоналях. — часть средней линии, , откуда . Аналогично .
Тогда отрезок .
Подставляя значения: .
11) Из свойств параллельности в пункте 8 следует, что .
12) Из подобия имеем .
Так как делит в определенном отношении (из свойств средней линии трапеции), можно вычислить, что .
Тогда .
13) Находим площадь сечения: .
Ответ: 36
Источник: ФИПИ