В пирамиде ABCD ребра DA, DB и DC попарно перпендикулярны, так что АВ = ВС = АС = 1. На ребрах DA и DC отмечены точки М и N соответственно, причем DM : MA = DN : NC = 2 : 5.
а) Докажите, что пирамида АВСD правильная.
б) Найдите расстояние от точки D до плоскости MNB.
а) Пусть отрезок DO — высота пирамиды. Тогда прямоугольные треугольники CDO, ADO и BDO равны по гипотенузе и катету. Значит, то есть точка O — центр правильного треугольника ABC. Отсюда и следует, что пирамида ABCD правильная.
б) Пусть отрезок DH — высота пирамиды DBMN. Выразим объем этой пирамиды двумя способами:
В первой формуле используем, что боковые ребра пирамиды равны, поэтому из прямоугольного треугольника ABD по теореме Пифагора:
а потому
Из равных прямоугольных треугольников BND и BMD получаем
Аналогично из треугольника MDN:
Высоту треугольника BMN также найдем по теореме Пифагора:
Из равенства находим:
Ответ:

