Тип Д10 C2 № 527247 
Сложная стереометрия. Многогранники
i
Через середину ребра AC правильной треугольной пирамиды SABC (S — вершина) проведены плоскости α и β, каждая из которых образует угол 30° с плоскостью ABC. Сечения пирамиды этими плоскостями имеют общую сторону длины 1, лежащую в грани ABC, а плоскость α перпендикулярна ребру SA.
а) Найдите площадь сечения пирамиды плоскостью α.
б) Найдите площадь сечения пирамиды плоскостью β.
Решение.
Введем обозначения. Точки M, N, K — середины ребер AC, AB, BC соответственно, O — точка пересечения MN и AK, H — основание перпендикуляра, опущенного из M на AS, T — такая точка на SK, что
Q и P — точки на ребрах SB и SC соответственно такие, что прямая QP параллельна прямой BC и 
Очевидно,
Поскольку
точка N также принадлежит плоскости, проходящей через H перпендикулярно к AS. Следовательно,
откуда 
Поскольку плоскость SAK перпендикулярна BC, а значит, и MN, то именно в ней следует искать лучи, образующие вместе с OA и OK линейные углы описанных в условии двугранных углов. Следовательно, это 
а) Имеем:

поэтому
б) Поскольку
и
сечение плоскостью
есть QPMN. Это трапеция, поэтому ее площадь равна
Как уже известно,
Пусть
тогда
Напишем теорему косинусов для треугольника SAK:

откуда
По теореме синусов для того же треугольника:

Значит,
Далее:


По теореме синусов для треугольника OTK получаем
Значит,

Имеем:
поэтому
Значит,
Треугольники SQP и SBC подобны, а отношение их высот мы нашли, поэтому
Наконец,

Ответ а)
б) 
Критерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|
| Обоснованно получен верный ответ. | 2 |
| Решение содержит обоснованный переход к планиметрической задаче, но получен неверный ответ или решение не закончено ИЛИ при правильном ответе решение недостаточно обосновано. | 1 |
| Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0 |
527247
а)

б)
