Основанием прямой призмы является равнобедренный треугольник ABC, в котором
Плоскость, перпендикулярная прямой
пересекает ребра AB и
в точках K и L соответственно, причем
а) Докажите, что плоскость сечения пересекает ребро в его середине.
б) Найдите площадь сечения.
а) Повернем картинку на относительно прямой, соединяющей центр грани
с серединой ребра
Тогда точки
и B поменяются местами, как и точки K и L. Следовательно, плоскость при этом повороте превратится в себя. Значит, и ее точка пересечения с ребром
должна превращаться в себя, что возможно только если эта точка — середина
б) Пусть O — середина AB. Угол поэтому
Обозначим высоту призмы за h и вычислим ее исходя из перпендикулярности
и KL. Обозначим за
проекцию L на AB. Имеем:
откуда Поскольку, очевидно, середина KL совпадает с серединой грани
то в плоскости лежит и прямая, соединяющая ее с серединой
Значит, плоскость параллельна OC. Проведем тогда через точки K и L прямые, перпендикулярные AB, отметим их точки пересечения с AC и
и соединим полученные точки. Этот пятиугольник и будет сечением. Он состоит из двух прямоугольных трапеций, основания которых имеют длину CO и
а высота равна половине KL. Поэтому площадь пятиугольника равна:
Ответ: б)

