Присоединиться

11 класс·высокий уровень

ABCD со стороной 6. Противоположные боковые рёбра пирамиды попарно

Условие

В основании правильной четырёхугольной пирамиды MABCD лежит квадрат ABCD со стороной 6. Противоположные боковые рёбра пирамиды попарно перпендикулярны. Через середины рёбер MA и MB проведена плоскость α, параллельная ребру MC.а) Докажите, что сечение плоскостью α пирамиды MABC является параллелограммом.б) Найдите площадь сечения пирамиды MABC плоскостью α.

Рисунок к задаче

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. [рисунок] а) Пусть точка Q — середина ребра MA, а точка K — середина ребра MB. Плоскость α пересекает плоскость BMC по отрезку KL. Плоскость α параллельна ребру MC, поэтому KL || MC, следовательно, KL — средняя линия треугольника BMC, а L — середина ВС. Плоскость α проходит через QK — среднюю линию треугольника MAB — и, следовательно, параллельна AB. Таким образом, пересекает плоскость основания по прямой, параллельной AB — средней линии треугольника АВС, — и проходит через точку O — середину отрезка AC. Значит, сечение — четырёхугольник QKLO, в котором стороны QK и LO параллельны отрезку AB и равны его половине. Значит, QKLO — параллелограмм.б) Отметим точку F — середину отрезка QK — и рассмотрим плоскость MOF. Прямая QK перпендикулярна прямым FM и MO, следовательно, она перпендикулярна плоскости MFO, поэтому она перпендикулярна отрезку OF. Таким образом, отрезок OF служит высотой параллелограмма QKLO. Сечение пирамиды MABCD плоскостью MOF — равнобедренныйтреугольник NMG. Отрезок OF является медианой прямоугольного треугольника MOG, проведённой к его гипотенузе, поэтому OF=12MGOF= \frac{1}{2} MG По условию треугольник AMC прямоугольный и равнобедренный, поэтому AM=12AC=12⋅2⋅6=6,AM= \frac{1}{\sqrt{2}} AC= \frac{1}{\sqrt{2}} \cdot \sqrt{2} \cdot 6=6, и то же верно для других боковых рёбер. Следовательно, все боковые грани пирамиды — равносторонние треугольники. Тогда MG=33MG=3 \sqrt{3} и OF=332OF= \frac{3 \sqrt{3}}{2} Площадь параллелограмма SQKLO=OL⋅OF=3⋅332=932S_QKLO=OL \cdot OF=3 \cdot \frac{3 \sqrt{3}}{2} = \frac{9 \sqrt{3}}{2}

Осталось ещё 2 шага

  1. Меньшая диагональ КО данного ромба также…

  2. Значит, острый угол ромба равен 60 градусов…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Стереометрическая задача»

ABCD со стороной 6. Противоположные боковые рёбра пирамиды попарно — решение с объяснением | Lom Ai