Плоскость α перпендикулярна основанию правильной треугольной пирамиды SABC и делит стороны AB и BC основания пополам.
а) Докажите, что плоскость α делит боковое ребро в отношении 1 : 3, считая от вершины S.
б) Найдите отношение объемов многогранников, на которые плоскость α разбивает пирамиду.
а) Пусть M и N середины AB и BC, соответственно, L — точка пересечения средней линии MN с высотой BH основания, точка O — центр основания. Так как плоскость α перпендикулярна основанию, она параллельна SO — высоте пирамиды. Значит, плоскость α будет пересекаться с плоскостью BSH по прямой KL параллельной SO, где K — точка пересечения плоскости α с ребром SB. Тогда по теореме Фалеса получаем:
б) Заметим, что плоскость α отсекает от пирамиды SABC пирамиду KBMN с основанием BMN и вершиной K. Вычислим, какую часть составляет VKBMN от VSABC. Из пункта а) следует, что KL — высота KBMN и Кроме того,
как площадь треугольника, отсекаемого средней линией MN. Значит,
Таким образом, отношение объёмов многогранников, на которые плоскость α разбивает пирамиду SABC, составляет 3 : 13.
Ответ: б) 3 : 13.

