В правильной четырёхугольной пирамиде SABCD с основанием ABCD проведено сечение через середины ребер АВ и ВС и вершину S.
а) Докажите, что указанное сечение делит объем пирамиды в отношении 1 : 7.
б) Найдите площадь этого сечения, если все ребра пирамиды равны 4.
а) Пусть M — середина AB, а N — середина BC. Плоскость SMN делит пирамиду на пирамиды SBNM и SMADCN. У этих пирамид общая высота, проведенная из вершины S, поэтому их объемы относятся как площади многоугольников BNM и MADCN. Площадь треугольника BNM равна половине от четверти квадрата ABCD, то есть поэтому
б) Площадь сечения равна площади треугольника SMN. Найдем последовательно SM, MN и SN. Отрезки SM и SN — медианы треугольников SAB и SBC соответственно. Т. к. эти треугольники равносторонние (поскольку все ребра пирамиды одинаковой длины),
Найдем теперь MN из прямоугольного треугольника MBN. В нем катеты равны 2. Гипотенуза MN, по теореме Пифагора, будет равна
Теперь найдем площадь равнобедренного треугольника SMN. Для этого проведем высоту SH, по теореме Пифагора равную и вычислим площадь:
Ответ:

