Основанием пирамиды TABC служит треугольник ABC, все стороны которого равны 4, а высота пирамиды совпадает с боковым ребром TA. Найдите площадь сечения пирамиды плоскостью, проходящей через середины стороны основания AC и бокового ребра TB и параллельной медиане TD боковой грани ATB, если расстояние между TD и секущей плоскостью равно
Примем сторону треугольника ABC за a и расстояние от AM до секущей плоскости за d.
Пусть M — середина ребра TB. Проведем прямую MF параллельную TD, Поскольку то Пусть
и Проведем через точки Z, D, F, B, W прямые, параллельные FE; X, G, E, H, Y — соответственно их точки пересечения со стороной AB. Очевидно,
Если то EFMN — искомое сечение. Поскольку прямые TG и SE параллельны, и то
Следовательно, площадь треугольника MSN может быть вычислена следующим образом
Тогда площадь сечения
Проведем прямую AK перпендикулярную FE, прямую SK перпендикулярную FE, прямую AP перпендикулярную SK, Поскольку прямая AP перпендикулярна плоскости (SFE), то длина PQ равна заданному в условии задачи расстоянию d между TD и секущей плоскостью. Тогда В треугольнике AFE имеем
Имеем отсюда
В треугольнике ASK находим
Ответ: