В правильной треугольной призме ABCA1B1C1 стороны основания равны 2, боковые ребра равны 3, точка D — середина ребра CC1.
а) Докажите, что плоскость делит объем призмы пополам.
б) Найдите угол между плоскостями ABC и ADB1.
а) Заметим, что плоскость делит призму на две четырехугольные пирамиды:
и
Основания этих пирамид − равные прямоугольные трапеции, а высоты равны высоте равностороннего треугольника ABC, поэтому они тоже равны. Следовательно, равны и объемы этих пирамид. Что и требовалось доказать.
б) Прямая пересекает прямую BC в точке
Плоскости ABC и
пересекаются по прямой
Из точки D опустим перпендикуляр DH на прямую AK, тогда отрезок CH (проекция DH), по теореме о трех перпендикулярах, перпендикулярен прямой
Угол CHD является линейным углом двугранного угла, образованного плоскостями ABC и
Точка D — середина ребра поэтому
Из равенства треугольников и KCD получаем:
В равнобедренном треугольнике ACK угол C равен
высота CH является высотой и биссектрисой, откуда
Из прямоугольного треугольника CDH с прямым углом C получаем:
тогда
Ответ:
Замечание: Ответ может быть представлен и в другой форме:

