В основании правильной четырёхугольной пирамиды лежит квадрат со стороной . Противоположные боковые рёбра пирамиды попарно перпендикулярны. Через середины рёбер и проведена плоскость , параллельная ребру .
Докажите, что сечение плоскостью пирамиды является параллелограммом.
Найдите площадь сечения пирамиды плоскостью .
Показать разбор
А. Пусть точка — середина ребра , а точка — середина ребра . Плоскость пересекает плоскость по отрезку , параллельному ребру . Следовательно, плоскость пересекает плоскость по прямой, параллельной ребру . На этой прямой лежит средняя линия треугольника , поэтому плоскость проходит через точку — середину отрезка . Таким образом, сечение — четырёхугольник , в котором стороны и параллельны отрезку и равны его половине. Значит, — параллелограмм.
Б. Отметим точку — середину отрезка и рассмотрим плоскость . Прямая перпендикулярна прямым и , следовательно, она перпендикулярна плоскости , поэтому она перпендикулярна отрезку . Таким образом, отрезок служит высотой параллелограмма .
Сечение пирамиды плоскостью — равнобедренный треугольник . Отрезок является медианой прямоугольного треугольника , проведённой к его гипотенузе, поэтому .
По условию треугольник прямоугольный и равнобедренный, поэтому
,
и то же верно для других боковых рёбер. Следовательно, все боковые грани пирамиды — равносторонние треугольники. Тогда и .
Площадь параллелограмма равна .
Ответ:
Содержание критерия
Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта А, и обоснованно получен верный ответ в пункте Б
Верно доказан пункт А. ИЛИ Верно решён пункт Б при отсутствии обоснований в пункте А
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше
Максимальный балл
Это задание составили эксперты «СтатГрада» для Яндекса