9283. Сторона основания
ABC
правильной треугольной пирамиды
ABCD
равна
\sqrt{15}
. Боковое ребро образует с плоскостью основания угол
45^{\circ}
. Найдите расстояние от середины ребра
AB
до плоскости
ACD
.
Ответ.
\frac{3}{2}
.
Решение. Пусть
O
— центр основания пирамиды,
M
— середина ребра
AB
. Тогда
CM=\frac{AB\sqrt{3}}{2}=\frac{\sqrt{15}\cdot\sqrt{3}}{2}=\frac{3\sqrt{5}}{2},~OC=\frac{2}{3}CM=\sqrt{5},~OM=\frac{1}{3}CM=\frac{\sqrt{5}}{2},

а так как
\angle OCD=45^{\circ}
, то
DO=OC=\sqrt{5},~DM=\sqrt{OM^{2}+DO^{2}}=\sqrt{\frac{5}{4}+5}=\frac{5}{2}.

Пусть
K
— середина ребра
AC
,
E
— основание перпендикуляра, опущенного из точки
B
на
DK
. Тогда
BE\perp DK
и
BE\perp AC
, значит,
BE
— перпендикуляр к плоскости
ACD
. Из треугольника
BDK
находим, что
BE=\frac{BK\cdot DO}{DK}=\frac{CM\cdot DO}{DM}=\frac{\frac{3\sqrt{5}}{2}\cdot\sqrt{5}}{\frac{5}{2}}=3.

Точка
M
— середина наклонной
BA
к плоскости
ACD
, поэтому расстояние
d
от точки
M
до плоскости
ACD
вдвое меньше расстояния от точки
B
до этой плоскости. Следовательно (см. задачу 9180),
d=\frac{1}{2}BE=\frac{1}{2}\cdot3=\frac{3}{2}.