В правильной шестиугольной пирамиде SABCDEF на диагонали основания AD выбрана точка M, делящая её в отношении Через точку M проведено сечение пирамиды плоскостью, параллельной грани SAB. Найдите отношение площади сечения к площади треугольника SAB.
Спроецируем точку S и наше сечение на плоскость ABCDEF. Опишем как найти точки проекции сечения. Так как сечение параллельно плоскости SAB, то прямая KL параллельна прямой AB (две параллельные плоскости пересекаются плоскостью ABCDEF по двум параллельным прямым), значит, прямая LN параллельна BS′ (две параллельные плоскости пересекаются плоскостью SBC по двум параллельным прямым, проекции этих прямых также параллельны), прямая KR параллельна AS′ (две параллельные плоскости пересекаются плоскостью SAF по двум параллельным прямым, проекции этих прямых также параллельны). Чтобы найти точку P проекции, рассмотрим три плоскости: наше сечение, ABCDEF и SCD. Их попарно общие прямые пересекаются в одной точке G, лежащей на плоскости ABCDEF, Следовательно, проекции этих прямых пересекаются в одной точке. Поэтому точки G, N и P лежат на одной прямой, причем перпендикулярной AD
Заметим, что так как плоскости параллельны, то отношение площадей сечений будет точно таким же, как от ношение площадей проекции на плоскость ABCDEF (площади отличаются в раз, где α — двугранный угол между плоскостями). Проекция грани SBA это треугольник S′AB, а проекция сечения — многоугольник KLNPQR. Пусть и тогда нетрудно показать, что
и Площадь треугольника S′AB равна
Площадь многоугольника KLNPQR найдем как сумму площадей его частей:
Мы знаем, что
Получаем отношение
Ответ: