Докажите что плоскость проходящая через середины ребер

имеется верное доказательство утверждения пункта а) и при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки

при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки,

Источник

Докажите что плоскость проходящая через середины ребер

В правильной шестиугольной пирамиде SABCDEF с вершиной S боковое ребро вдвое больше стороны основания.

а) Докажите, что плоскость, проходящая через середины рёбер SA и SE и вершину C, делит ребро SB в отношении 3 : 1, считая от вершины S.

б) Найдите отношение, в котором плоскость, проходящая через середины рёбер SA и SE и вершину C, делит ребро SF, считая от вершины S.

а) Обозначим середины ребер SA и SE за M и N соответственно. Прямая MN || AE, как средняя линия, и, следовательно, параллельна плоскости основания пирамиды. Это означает, что плоскость сечения пересекается с плоскостью основания по прямой a параллельной MN и проходящей через точку C. Пусть прямая AB пересекается с прямойa в точке P. Тогда точка P является одновременно точкой сечения и плоскости SAB. Пусть прямая MP пересекает ребро SB в точке K. Требуется доказать, что SK : KB = 3 : 1. Рассмотрим плоскость SAB, в соответствующем треугольнике проведем среднюю линию MM’ || AB. Заметим теперь, что из свойств правильного шестиугольника отрезок Таким образом, треугольники MM’K и PBK равны, следовательно, Значит, SK : KB = 3 : 1.

б) Рассмотрим сечение пирамиды плоскостью SCF. Так как боковое ребро пирамиды вдвое больше ребра основания треугольник SCF — равносторонний. Пусть RT — его средняя линия параллельна плоскости основания пирамиды, как и MN, значит, они пересекаются. Назовем точку их пересечения W. Точка W — точка пересечения RT и плоскости сечения пирамиды. Значит, сечение пирамиды и плоскостьSCF пересекаются по прямой CW. Точку пересечения этой прямой с ребром SF назовем G. Таким образом требуется найти SG : GF. Точка R — середина SF, значит, R’, ее проекция на FC, — середина FO, где O — центр основания. Эта же точка является точкой пересечения AE и FC. Так как MN — средняя линия треугольника SAE, то W’ — проекция точки W на FC является серединой R’O. Таким образом, Треугольники GRW и GFC — подобны с коэффициентом Значит

Следовательно, учитывая, что R — середина SF,

а) Обозначим середины ребер SA и SE за и соответственно. Тогда MN || AE || BD. Проведем через точку C прямую, параллельную AE (она будет лежать в плоскости сечения), тогда она пересечет AB в точке Р, причем по свойствам шестиугольника AB = 2BP. Пусть теперь K точка пересечения прямой MР с SB.

По теореме Менелая для треугольника ASB и прямой MKР имеем откуда

то есть SK : KB = 3 : 1.

б) Опустим из S перпендикуляр на AE. Он упадет в середину AE — точку R’. По свойствам шестиугольника CR’ : R’F = 3 : 1. При этом отрезок MN пересекает SR’ в его середине W.

Пусть CW пересекает SF в точке G, это и есть точка пересечения плоскости сечения с ребром CF.

По теореме Менелая для треугольника FSR’ и прямой GWC имеем откуда

Источник

Докажите что плоскость проходящая через середины ребер

Ребро SA пирамиды SABC перпендикулярно плоскости основания ABC.

а) Докажите, что высота пирамиды, проведённая из точки A, делится плоскостью, проходящей через середины рёбер AB, AC и SA, пополам.

б) Найдите расстояние от вершины A до этой плоскости, если AB = AC = 5,

а) Пусть AH — искомая высота. Проведем SK, Проведем AK. Поскольку T и N — середины AC и AB соответственно, то TN — средняя линия треугольника ABC. Тогда TN делит AK на две равные части. Поэтому MF — средняя линия треугольника SKA, она делит AH на две равные части.

б) Поскольку AB = AC, то треугольник ABC — равнобедренный. Имеем SC = SB, следовательно, треугольник SCB тоже равнобедренный. Зная, что SA ⊥ (ABC), имеем SA ⊥ AB. Тогда треугольники SAC и SAB равны по двум сторонам и углу между ними.

Так как AC = AB, AH ⊥ (CBS), следовательно, HC ⊥ AH, AH ⊥ HB, тогда HC = HB. Значит, точка H принадлежит серединному перпендикуляру к CB, то есть SK, так как SK — медиана, высота и биссектриса равнобедренного треугольника. Тогда AK — биссектриса, медиана и высота равнобедренного треугольника ABC. По теореме Пифагора AK =

Поскольку SA ⊥ (ABC), SA ⊥ AK. Тогда по теореме Пифагора SK = 5. Имеем то есть SH = 1, следовательно, из треугольника SAH по теореме Пифагора AH = 2. Тогда искомое расстояние равно 1.