Сторона основания правильной шестиугольной пирамиды SABCDEF
а) Докажите, что это сечение перпендикулярно противоположному к АС боковому ребру пирамиды SE.
б) Найдите площадь сечения.
а) Пусть искомое сечение пересекает высоту SO в точке P, а ребро SE — в точке M. Пусть точка M — середина AC. Рассмотрим равнобедренный треугольник BSE. Поскольку угол SBE = 60°, то треугольник BSE равносторонний. Имеем:
откуда По теореме Менелая для треугольника OSE и секущей MPH получим:
Выразим HE:
откуда значит, прямая MH перпендикулярна прямой HE. Тогда плоскость ACH перпендикулярна прямой SE, поскольку прямая AC тоже перпендикулярна прямой SE по теореме о трех перпендикулярах.
б) Пусть сечение проходит через точку R на прямой SF и через точку T на прямой SD. Заметим, что точка P лежит в плоскостях ACH и CSF, значит, точка P принадлежит прямой CR. Аналогично точка P принадлежит прямой AT. По теореме Менелая для треугольника SFO и секущей CR имеем:
Аналогично откуда
Пусть прямая RT пересекает прямую MH в точке K. Имеем:
откуда находим:
Площадь сечения ACTHR равна
Ответ: б)

