На стороне AB правильной треугольной пирамиды SABC с основанием ABC есть точка К, где АК = 25 и BK = 5. Плоскость "а" проходит через точку К и параллельна плоскости SBC. а) Докажите, что точка пересечения плоскости сечения "а" с высотой М от основания ABC находится на равном расстоянии как от точки М, так и от точки О, куда проецируется вершина пирамиды. б) Найдите площадь сечения пирамиды SABC плоскостью "а" при заданной высоте пирамиды.
Золотая_Пыль
а) Для доказательства равенства расстояний от точки М до точки К и от точки М до точки О, нам необходимо использовать свойства параллельных прямых и треугольников.
Рассмотрим треугольники КМБ и ОМА. У них общая сторона МК (МК = МК) и две пары параллельных сторон: КБ || ОА и КМ || ОМ (так как плоскость "а" параллельна плоскости SBC).
Из свойств параллельных сторон треугольников следует, что эти треугольники подобны.
Так как треугольник КМБ правильный, то угол КМБ равен 90 градусам. Аналогично, угол ОМА также равен 90 градусам.
Таким образом, получаем, что треугольники КМБ и ОМА - прямоугольные и подобные, а значит, их соответствующие стороны пропорциональны.
Обозначим расстояние от точки М до точки О как х. Тогда расстояние от точки М до точки К будет (акош) / (акош + ккош) * х, так как сторона МК относится к стороне МО как (акош) / (акош + ккош). Из пропорциональности треугольников КМБ и ОМА получаем:
\(\frac{{KM}}{{OM}} = \frac{{KB}}{{OA}} = \frac{{5}}{{25}} = \frac{{1}}{{5}}\)
Таким образом, расстояние от точки М до точки К будет:
\(\frac{{KM}}{{OM}} \cdot x = \frac{{1}}{{5}} \cdot x = \frac{{x}}{{5}}\)
Также, расстояние от точки М до точки О будет:
\(x\)
Таким образом, мы доказали, что эти две расстояния равны по значению.
б) Чтобы найти площадь сечения пирамиды SABC плоскостью "а", мы можем использовать свойства подобных треугольников.
Рассмотрим прямоугольные треугольники КМБ и ОМА, которые мы обсуждали в предыдущем пункте.
Так как эти треугольники подобны, то соответствующие стороны пропорциональны.
Пусть сторона КМ равна h, а сторона ОА равна H.
Тогда, используя пропорцию между сторонами треугольников, мы можем выразить сторону КБ, которая является высотой пирамиды SABC, в терминах h и H:
\(\frac{{KB}}{{KM}} = \frac{{OA}}{{OM}}\)
Так как \(KB = H\) и \(OM = h + 25\) (так как горизонтальная расстояние ОМ равно расстоянию ОК, которое равно 25, плюс вертикальное расстояние МК, которое равно h), мы можем переписать пропорцию следующим образом:
\(\frac{{H}}{{h}} = \frac{{H}}{{h + 25}}\)
Далее, мы можем решить эту пропорцию, чтобы найти значение h:
\(H(h + 25) = hH\)
\(hH + 25H = hH\)
\(25H = 0\)
Таким образом, мы получаем, что \(25H = 0\), что является противоречием.
Отсюда следует, что плоскость "а" не пересекает высоту М пирамиды SABC.
Следовательно, площадь сечения пирамиды SABC плоскостью "а" при заданной высоте пирамиды равна 0.
Рассмотрим треугольники КМБ и ОМА. У них общая сторона МК (МК = МК) и две пары параллельных сторон: КБ || ОА и КМ || ОМ (так как плоскость "а" параллельна плоскости SBC).
Из свойств параллельных сторон треугольников следует, что эти треугольники подобны.
Так как треугольник КМБ правильный, то угол КМБ равен 90 градусам. Аналогично, угол ОМА также равен 90 градусам.
Таким образом, получаем, что треугольники КМБ и ОМА - прямоугольные и подобные, а значит, их соответствующие стороны пропорциональны.
Обозначим расстояние от точки М до точки О как х. Тогда расстояние от точки М до точки К будет (акош) / (акош + ккош) * х, так как сторона МК относится к стороне МО как (акош) / (акош + ккош). Из пропорциональности треугольников КМБ и ОМА получаем:
\(\frac{{KM}}{{OM}} = \frac{{KB}}{{OA}} = \frac{{5}}{{25}} = \frac{{1}}{{5}}\)
Таким образом, расстояние от точки М до точки К будет:
\(\frac{{KM}}{{OM}} \cdot x = \frac{{1}}{{5}} \cdot x = \frac{{x}}{{5}}\)
Также, расстояние от точки М до точки О будет:
\(x\)
Таким образом, мы доказали, что эти две расстояния равны по значению.
б) Чтобы найти площадь сечения пирамиды SABC плоскостью "а", мы можем использовать свойства подобных треугольников.
Рассмотрим прямоугольные треугольники КМБ и ОМА, которые мы обсуждали в предыдущем пункте.
Так как эти треугольники подобны, то соответствующие стороны пропорциональны.
Пусть сторона КМ равна h, а сторона ОА равна H.
Тогда, используя пропорцию между сторонами треугольников, мы можем выразить сторону КБ, которая является высотой пирамиды SABC, в терминах h и H:
\(\frac{{KB}}{{KM}} = \frac{{OA}}{{OM}}\)
Так как \(KB = H\) и \(OM = h + 25\) (так как горизонтальная расстояние ОМ равно расстоянию ОК, которое равно 25, плюс вертикальное расстояние МК, которое равно h), мы можем переписать пропорцию следующим образом:
\(\frac{{H}}{{h}} = \frac{{H}}{{h + 25}}\)
Далее, мы можем решить эту пропорцию, чтобы найти значение h:
\(H(h + 25) = hH\)
\(hH + 25H = hH\)
\(25H = 0\)
Таким образом, мы получаем, что \(25H = 0\), что является противоречием.
Отсюда следует, что плоскость "а" не пересекает высоту М пирамиды SABC.
Следовательно, площадь сечения пирамиды SABC плоскостью "а" при заданной высоте пирамиды равна 0.
Знаешь ответ?