9449. Основание шестиугольной пирамиды
SABCDEF
— правильный шестиугольник
ABCDEF
. Точка
M
— середина ребра
BC
.
а) Постройте прямую пересечения плоскостей
FSM
и
ASB
.
б) В каком отношении плоскость
FSM
делит отрезок, соединяющий точку
A
с серединой ребра
SD
?
Ответ.
6:5
, считая от точки
A
.
Решение. а) Пусть
K
— точка пересечения прямых
AB
и
FM
. Тогда
K
— общая точка плоскостей
ASB
и
FSM
, а так как
S
— также общая точка этих плоскостей, то плоскости
ASB
и
FSM
пересекаются по прямой
SK
.
б) Пусть
O
— центр основания
ABCDEF
пирамиды,
P
— точка пересечения
FK
и
AD
,
N
— середина ребра
SD
. Поскольку
O
— середина
CF
и
OP\parallel CM
, отрезок
OP
— средняя линия треугольника
CMF
. Значит,
OP=\frac{1}{2}CM=\frac{1}{4}BC=\frac{1}{4}OA,~AP=\frac{3}{4}OA=\frac{3}{8}AD.

Плоскости
FSM
и
ASD
пересекаются по прямой
SP
. Пусть прямые
AN
и
SP
, лежащие в плоскости
ASD
пересекаются в точке
Q
. Тогда
Q
— точка пересечения прямой
AN
с плоскостью
FSM
.
Через точку
N
проведём прямую, параллельную
SP
. Пусть она пересекает отрезок
AD
в точке
L
. Тогда
L
— середина
DP
. Положим
AP=6t
. Тогда
AD=\frac{8}{3}AP=16t,~DP=10t,~PL=5t.

Следовательно,
AQ:QN=AP:PL=6t:5t=6:5.