Question

В правильной четырехугольной пирамиде МАВСD с вершиной М стороны основания равны 4,а боковые ребра равны 8.Найдите площадь сечения пирамиды плоскостью,проходящей через точку В и середину ребра МD параллельно прямой АС

Answer 1

искомое сечение -  симметричный четырехугольник  BPKL

диагонали  PL , BK  пересекаются под углом 90 град

по условию

стороны основания  AB=BC=CD=AD =4

боковые ребра  MA=MB=MC=MD =8

точка К - середина ребра MD ;  KD = MD /2 = 8/2=4

ABCD -квадрат

диагональ  AC = BD =  4√2

пересечение диагоналей  точка  F  :  BF =FD = BD/2 =4√2 /2 =2√2

BK - медиана треугольника  MBD

длина медианы  BK = 1/2 √(2 BM^2 +2 BD^2  - MD^2 ) =1/2 √(2*8^2 +2*(4√2)^2  - 8^2 ) =4√2

по теореме косинусов

cos KBD = ( KD^2 - (BK^2+BD^2) )/ (-2*BK*BD)= ( 4^2 - ((4√2)^2+(4√2)^2) )/ (-2*4√2*4√2)= 3/4

MF - высота

треугольник  EBF - прямоугольный

BE = BF / cos KBD = 2√2 / 3/4 = 8√2/3

KE = BK - BE =4√2 -8√2/3 =4√2/3

по теореме Пифагора EF =√(BE^2 - BF^2) =√( (8√2/3)^2 - (2√2)^2) =2√14/2

MF - высота

треугольник  MFB - прямоугольный

по теореме Пифагора MF =√( MB^2 -BF^2) =√( 8^2- (2√2)^2 ) =2√14

ME =MF -EF =2√14 -2√14/2 = 2√14/2

треугольники  MPL  ~ MCA    подобные

PL / AC = ME /MF ; PL = AC * ME /MF = 4√2 * 2√14/2 /2√14 =2√2

площадь   сечения(четырехугольника  BPKL)     

Sс = PL*BK *sin<BEP /2 = 2√2*4√2*sin90 /2 = 8

Ответ  8