Задача 37

Сторона основания правильной треугольной призмы равна 6, боковое ребро равно 4. Найдите площадь сечения, проходящего через две вершины одного основания призмы и середину стороны другого основания (не совпадающего с боковой гранью призмы).

Замечание.
Обратите внимание, что рисунок интерактивный. Точки, большие по размеру, можно двигать мышкой.

Решение:

По условию ABCA_{1}B_{1}C_{1} — правильная треугольная призма.

Пусть M_{1} — середина B_{1}C_{1}, тогда CM_{1} \cap BB_{1} = X.

Проведем XA \cap A_{1}B_{1} = M, где M — середина A_{1}B_{1}.

Получим, что AMM_{1}C — искомое сечение.

Найдем MM_{1} = \dfrac{A_{1}C_{1}}{2} = 3, как средняя линия {\triangle}A_{1}B_{1}C_{1}.

Так как M_{1}C_{1} = 3, как половина B_{1}C_{1}, то {\triangle}M_{1}C_{1}C — египетский, поэтому M_{1}C = 5.

Проведем M_{1}S \perp AC. Так как AMM_{1}C — равнобедренная трапеция, то SC = \dfrac{AC-MM_{1}}{2} = \dfrac{3}{2}.

Из {\triangle}M_{1}SC по тереме Пифагора M_{1}S = \sqrt{M_{1}C^2 - SC^2} = \dfrac{\sqrt{91}}{2}.

Тогда площадь искомого сечения равна S_{AMM_{1}C} = \dfrac{MM_{1} + AC}{2} \cdot M_{1}S = \dfrac{9\sqrt{91}}{4}.

Ответ:

\dfrac{9\sqrt{91}}{4}.

마지막 수정됨: 토요일, 21 1월 2023, 11:25 AM