Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 78, §2 Пирамида
№266. Основанием пирамиды, высота которой равна 2 дм, а боковые рёбра равны друг другу, является прямоугольник со сторонами 6 дм и 8 дм. Найдите площадь сечения, проведённого через диагональ основания параллельно боковому ребру.
✎ Запись в тетрадь
Дано:SABCD; SA=SB=SC=SD; ABCD — прямоугольник, AB=8, BC=6 дм; SO=2 дм; плоскость (AKC)∥SD
Найти:SAKC
SA=SB=SC=SD ⇒ высота
SO падает в центр
O прямоугольника.
1 В
△SBD:
OK∥SD,
O — середина
BD ⇒
K — середина
SB. Сечение —
△AKC.
2L — середина
OB ⇒
KL∥SO,
KL=21SO=1,
KL⊥(ABC).
3 BT⊥AC: BT=106⋅8=4,8,LH=21BT=2,44 LH⊥AC ⇒
KH⊥AC (теорема о трёх перпендикулярах).
5 SAKC=21AC⋅KH=21⋅10⋅2,6=136 Ответ: 13 дм2.
Пояснение
Идея. Сечение — треугольник AKC с известным основанием AC. Ищем высоту KH: сначала опускаем перпендикуляр KL на основание, потом LH на AC, и применяем теорему о трёх перпендикулярах.
- 1Точка, равноудалённая от всех вершин многоугольника, — центр описанной окружности. У прямоугольника это точка пересечения диагоналей, поэтому основание высоты SO — точка O на AC и BD.
- 2Плоскость сечения содержит AC и O и параллельна SD. Она пересекает плоскость SBD по прямой OK, и эта прямая параллельна SD. O — середина BD, значит, OK — средняя линия треугольника SBD, и K — середина SB.
- 3K — середина SB, L — середина OB: KL — средняя линия △SOB, параллельная SO, поэтому тоже перпендикулярна основанию.
- 4O лежит на AC. Расстояние от B до AC — высота прямоугольного △ABC к гипотенузе (площадь 21⋅6⋅8 равна 21⋅10⋅BT). Середина OB вдвое ближе к AC.
- 5KL — перпендикуляр к плоскости основания, LH — наклонная проекция, LH⊥AC; значит, наклонная KH тоже перпендикулярна AC и KH — высота треугольника AKC.
- 6Площадь треугольника — полупроизведение основания на высоту.
Частая ошибка. Диагонали прямоугольника не перпендикулярны, поэтому AC не перпендикулярна плоскости SBD и высота сечения — не OK.