Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 78, §2 Пирамида
№265. В правильной треугольной пирамиде боковое ребро наклонено к плоскости основания под углом 60∘. Через сторону основания проведена плоскость под углом 30∘ к плоскости основания. Найдите площадь получившегося сечения, если сторона основания пирамиды равна 12 см.
Идея. Сечение — треугольник ABK с известным основанием AB=12. Нужна его высота MK: она лежит в плоскости SCM, перпендикулярной AB, и её находим из треугольника KMC по двум известным углам.
1Прямая AB перпендикулярна двум пересекающимся прямым CM и SO плоскости SCM (здесь O∈CM), значит, перпендикулярна всей плоскости, в частности MK. Прямые MK и MC перпендикулярны ребру AB в плоскостях сечения и основания, поэтому ∠KMC — линейный угол двугранного угла, он равен 30∘. Точка K лежит на SC: угол SMC (около 74∘) больше 30∘, поэтому луч MK внутри угла SMC пересекает SC.
2Угол между наклонной SC и плоскостью основания — угол с её проекцией OC. Точка O лежит на CM, а K — на CS, поэтому ∠KCM=∠SCO.
3Сумма углов треугольника KMC: два угла известны, третий прямой.
4CM — высота равностороннего треугольника со стороной 12. В прямоугольном △KMC катет MK лежит против угла 60∘ при вершине C.
5Сечение — треугольник с основанием AB и высотой MK (MK⊥AB).