В правильной треугольной пирамиде PABC (ABC — основание) M — точка пересечения медиан грани PBC.
а) Докажите, что прямая AM делит высоту РО пирамиды в отношении 3 : 1, считая от точки P.
б) Найдите объем многогранника с вершинами в точках А, В, M, P, ели известно, что AB = 12, PC = 10.
А) Пусть прямая PM пересекает BC в точке D, — проекция точки M на AD, — точка пересечения РО и AM, F — середина AB. Поместим Δ APD в декартову систему координат как показано на рис. 2. И пусть AD = 9m, PO = 3h. Тогда AO = 6m, OD = 3m, ME = h.
Выпишем координаты точек А и M: A(−6m; 0), M(2m; h). Уравнение прямой AM имеет вид:
т. е.
Абсцисса точки K заведомо известна, она равна нулю. Найдем ее ординату. Следовательно,
Тогда что и требовалось доказать.
Б) Плоскость (PAD) делит заданную пирамиду на две равновеликие пирамиды (рис. 1). Т. е.
Далее имеем:
Заметим, что MABD также является пирамидой с основанием ABD и высотой ME. Тогда:
Итак,
Ответ: Б)

