Дана правильная шестиугольная призма ABCDEFA1B1C1D1E1F1. Через точки B, D1, F1 проведена плоскость α.
а) Докажите, что плоскость α пересекает ребро CC1 в такой точке М, что MC : MC1 = 1 : 2.
б) Найдите отношение объемов многогранников, на которые данную призму делит плоскость α.
а) Пусть T — точка пересечения прямых и
Поскольку
перпендикулярна
а
треугольник
— прямоугольный с углом
поэтому
Пусть M — точка пересечения прямых BT и Тогда треугольники
и
подобны с коэффициентом
откуда
Отсюда следует утверждение задачи.
б) Поставим на ребре точку N так, чтобы
Тогда по аналогичным причинам эта точка тоже лежит в сечении, а само сечение — пятиугольник
Пусть
Тогда объем всей призмы равен
Вычислим теперь объем верхней ее части —
Обозначим за K середину
Отметим сразу, что перпендикуляр к плоскости сечения, проведенный из
падает на BK (поскольку плоскость
перпендикулярна плоскости сечения).
Поэтому объем нижней части равен и отношение объемов составит
Ответ: б) 19 : 35.

