В правильной треугольной призме АВСА1В1С1 проведено сечение через точку М, которая делит сторону АС пополам, и ребро А1В1. Какова площадь этого сечения, если сторона основания призмы составляет 2 см, а её объём равен √3 см³?
Геометрия 11 класс Сечения многогранников
Для решения задачи начнем с анализа правильной треугольной призмы и данных, которые у нас есть.
Шаг 1: Определим основные параметры призмы.
Шаг 2: Найдем высоту призмы.
Объем правильной треугольной призмы можно вычислить по формуле:
Объем = Площадь основания * Высота.
Площадь основания (треугольника ABC) можно найти следующим образом:
Теперь подставим найденную площадь в формулу объема:
√3 = √3 * h, где h — высота призмы.
Отсюда следует, что высота h = 1 см.
Шаг 3: Найдем координаты точек призмы.
Рассмотрим координаты вершин призмы:
Точка M делит сторону AC пополам. Найдем координаты точки M:
M = ((0 + 1) / 2, (0 + √3) / 2, 0) = (0.5, √3 / 2, 0).
Шаг 4: Найдем координаты точки на ребре A1B1.
Ребро A1B1 имеет координаты:
Точка N на ребре A1B1 будет иметь координаты (x, 0, 1), где x меняется от 0 до 2. Поскольку сечение проходит через M и N, то N будет находиться на высоте 1 см.
Шаг 5: Определим площадь сечения.
Сечение будет треугольником, вершины которого будут находиться в точках M, A1 и B1.
Координаты точек:
Чтобы найти площадь треугольника, можно использовать формулу для площади треугольника по координатам:
Площадь = 0.5 * |x1(y2 - y3) + x2(y3 - y1) + x3(y1 - y2)|
Подставим координаты:
Площадь = 0.5 * |0.5(0 - 0) + 0(0 - √3 / 2) + 2(√3 / 2 - 0)| = 0.5 * |2 * (√3 / 2)| = 0.5 * √3.
Ответ: Площадь сечения равна √3 / 2 см².