В правильной четырёхугольной пирамиде SABCD сторона основания AB равна 15, а боковое ребро SA равно 23. На рёбрах AB и SB отмечены точки M и K соответственно, причём AM = SK = 7. Плоскость перпендикулярна плоскости ABC и содержит точки M и K.
а) Докажите, что плоскость содержит точку C.
б) Найдите площадь сечения пирамиды SABCD плоскостью
a) Пусть прямая BD пересекает плоскость в точке H (см. рис. 1), а SO — высота пирамиды SABCD. Поскольку пирамида SABCD правильная, центр квадрата ABCD совпадает с точкой O. Значит, прямая SO лежит в плоскости SBD (см. рис. 2). Следовательно, плоскость SBD перпендикулярна плоскости ABC. Получаем, что прямая KH, являющаяся прямой пересечения плоскостей SBD и
перпендикулярна плоскости ABC и параллельна прямой SO. В треугольнике SOB имеем
Рассмотрим квадрат ABCD (см. рис. 3). Пусть прямые BD и CM пересекаются в точке H1. Треугольники MH1B и CH1D подобны по двум углам. Получаем
Таким образом, прямая CM делит отрезок BD в таком же отношении, что и плоскость значит, плоскость
содержит точку C.
б) Из доказанного в пункте а) следует, что искомое сечение — треугольник CKM . В треугольнике SOB имеем
В прямоугольном треугольнике BCM имеем
Отрезок KH перпендикулярен плоскости ABC, а значит, и прямой CM. Следовательно, он является высотой треугольника СКМ. Площадь треугольника CKM равна
Ответ: б)

