В основании прямой призмы лежит прямоугольный треугольник с острым углом А, равным 30°. Найдите площадь сечения призмы, проходящего через меньший катет BC одного основания и середину гипотенузы
противоположного основания призмы, если расстояние между основаниями призмы равно расстоянию от вершины А до искомого сечения и равно 6.
Пусть точка N — середина гипотенузы Построим заданное сечение (CMNB, M — середина отрезка
), P — проекция точки M на плоскость нижнего основания призмы.
Поместим призму в декартову систему координат, как показано на рисунке.
Составим уравнение плоскости Поскольку сечение проходит через начало координат, значение d в уравнении
будет равно нулю. Сторона BC заданного треугольника лежит на оси
это значит, что в уравнении плоскости значение коэффициента а рано нулю. Итак, искомое уравнение будет иметь вид:
Пусть
Тогда
Выпишем координаты необходимых точек:
Для нахождения значений в и с достаточно подставить координаты точки M в уравнение
Итак, искомое уравнение выглядит так: Разделим обе части уравнения на
Получим:
или
Далее для вычисления значения m используем формулу расстояния от точки до плоскости.
(не подходит по смыслу задачи).
Итак, ВС = 4. Очевидно, что (по свойству средней линии треугольника).
В прямоугольном треугольнике MPC =
Для вычисления искомой площади заметим:
1) — трапеция по способу построения и с учетом условия задачи.
2) MC — наклонная к (ABC), PC — проекция наклонной следовательно,
по теореме о трех перпендикулярах.
Ответ:

