Задание С2
В правильной четырёхугольной пирамиде MABCD с вершиной М стороны основания равны 15, а боковые ребра равны 16. Найдите площадь сечения пирамиды плоскостью, проходящей через точку D и середину ребра MB параллельно прямой АС.
1. Построим сечение пирамиды.
Обозначим точку пересечения медиан
МО и DL треугольника MDB буквой Q. При этом L - середина отрезка MB, О - точка пересечения диагоналей основания, квадрата ABCD.
Через точку Q проведём прямую, параллельную прямой АС. Точки пересечения построенной прямой с рёбрами МА и МС обозначим Е и N соответственно.
Четырёхугольник DELN - сечение пирамиды плоскостью, проходящей через точку D и середину ребра MB параллельно прямой АС, поскольку по построению содержит прямую EN параллельную АС.
Найдём площадь четырёхугольника DELN.
Так как пирамида MABCD правильная, то LN =LE и DE = DN, следовательно, ∆ LNE и ∆ DEN — равнобедренные, значит, DL ┴ NE.
∆ DMB:
∆ DMB:
Еще одно возможное решение
1. Построим сечение пирамиды.
Обозначим точку пересечения медиан
МО и DL треугольника MDB буквой Q. При этом L - середина отрезка MB, О - точка пересечения диагоналей основания, квадрата ABCD.
Через точку Q проведём прямую, параллельную прямой АС. Точки пересечения построенной прямой с рёбрами МА и МС обозначим Е и N соответственно.
Четырёхугольник DELN - сечение пирамиды плоскостью, проходящей через точку D и середину ребра MB параллельно прямой АС, поскольку по построению содержит прямую EN параллельную АС.
Найдём площадь четырёхугольника DELN.
Так как пирамида MABCD правильная, то LN =LE и DE = DN, следовательно, ∆ LNE и ∆ DEN — равнобедренные, значит, DL ┴ NE.
∆ DMB:
Основные ошибки
- Преимущественные ошибки в решении этого задания были связаны с определением фигуры, являющейся сечением пирамиды, — четырёхугольник DELN принимался и за ромб, и за прямоугольник.
- В обосновании перпендикулярности диагоналей четырёхугольника DELN выпускники ссылались на неверный геометрический факт: если прямые лежат в перпендикулярных плоскостях (в данном случае MAC и MDB) и пересекаются, то они перпендикулярны. Убедиться в ошибочности этого утверждения несложно - достаточно посмотреть на прямые AQ и DL, которые удовлетворяют условию утверждения, но не являются перпендикулярными.
- Треугольник MDB считали равнобедренным (MD = DB), и отрезок DL находили как медиану этого треугольника.
- Отрезок NE считали средней линией треугольника MAC, вследствие чего длину этого отрезка находили как половину диагонали АС.