В правильной треугольной призме ABCA1B1C1 через вершины A1, B1 и середину ребра BC проведена плоскость α.
а) Докажите, что сечением призмы плоскостью α будет трапеция.
б) Найдите площадь сечения призмы плоскостью α, если боковое ребро призмы равно 11, а сторона основания равна 16.
а) Пусть точка N — середина ребра BC. Продлим прямую B1N за точку N и ребро CC1 за точку C до их пересечения в точке P. Прямая A1P пересечет ребро AC в точке M. Четырехугольник A1B1NM — искомое сечение.
Плоскость α пересекает параллельные плоскости оснований призмы по параллельным прямым, поэтому прямые A1B1 и MN параллельны, точка M — середина ребра AC. Отрезки A1M и B1N равны как гипотенузы равных по двум катетам прямоугольных треугольников MAA1 и NBB1. Таким образом, четырехугольник A1B1NM — равнобокая трапеция.
б) Отрезок MN является средней линией треугольника ABC по построению, тогда Высота равнобокой трапеции, проведенная к большему основанию, делит его на два отрезка: длина меньшего равна полуразности длин оснований, а длина большего — полусумме длин оснований. Следовательно,
По теореме Пифагора для треугольников MAA1 и MHA1 соответственно получаем:
Таким образом,
Ответ: б) 156.

