В правильной четырехугольной пирамиде SABCD точка L — середина бокового ребра SB. На ребре SA взята точка К так, что
а) Докажите, что плоскость DKL параллельна боковому ребру SC.
б) Найдите площадь сечения пирамиды плоскостью DKL, если все ребра пирамиды равны 24.
а) Пусть N — точка пересечения прямых KL и AB, а M — точка пересечения прямых DN и BC. Тогда точки М и N лежат в плоскости DKL, а четырехугольник DKLM — сечение пирамиды плоскостью DKL. Напишем для треугольника SAB и прямой KN теорему Менелая:
следовательно,
Таким образом, треугольники BMN и CMD равны, поэтому BM = CM, точка M — середина отрезка BC, а отрезок LM — средняя линия треугольника BSC. Значит, прямые SC и LM параллельны, следовательно, прямая SC параллельна плоскости DKL.
б) В п. а) показано, что сечением является четырехугольник DKLM. Заметим, что BN = 24, AK = 16, BM = BL = ML = 12, тогда
и
С помощью теоремы косинусов найдем NL и NK из треугольников NLB и NKA:
С помощью теоремы косинусов найдем косинус и синус угла MNL:
откуда
и
Таким образом, для площадь сечения DKLM получаем:
Ответ: б)

