Дан правильный тетраэдр SABC с ребром а. Точки М, К, Р - соответственно середины ребер AS, SC, AB. Установить вид многоугольника, который является сечением тетраэдра плоскостью МКР, определить его периметр.
Точки М и К - середины сторон ∆ ASC. ⇒ МК- его средняя линия и параллельна АС. Если прямая, не лежащая в плоскости, параллельна какой-либо прямой в этой плоскости, то она параллельна и самой плоскости. ⇒ МК║(АВС)
Если плоскость (РМК) проходит через прямую (МК), параллельную другой плоскости (АВС) и пересекает эту плоскость, то линия пересечения (РТ) этих плоскостей параллельна данной прямой. => РТ|║МК║АС, Тогда РТ - средняя линия ∆ (АВС), точка Т - середина ВС, а КТ - средняя линия ∆ SBC.
.Противоположные стороны четырехугольника РМКТ - средние линии равных треугольников (т.к. SABC - правильный тетраэдр), и равны между собой.⇒ РМКТ - параллелограмм, а т.к. его стороны равны половине длин ребер тетраэдра, РМКТ - ромб. Р(РМКТ)=4•а/2=2 (ед. длины).
Проведем в РМКТ диагональ РК. Опустим из К перпендикуляр КН на плоскость ∆ АВС. Плоскость ∆ РSC содержит перпендикуляр к плоскости АВС - высоту SO тетраэдра, следовательно, перпендикулярна АВС (свойство). КН⊥РС, точка Н - середина ОС. СН=НО=ОР ( т.к. точка О - точка пересечения медиан треугольника АВС и делит медианы в отношении 2:1, считая от вершины - свойство). Проекция диагонали РК четырехугольника МКТР равна РН=2/3 медианы (высоты основания ) РС. . Аналогично доказывается: дианональ МТ= 2/3 АТ. Диагонали ромба РМКТ равны, ⇒ РМКТ - квадрат.
О1-середина АВ, О-середина BD, значит ОО1-средняя линия ΔABD , AO1OD-трапеция и OO1=AD/2=R
Соединив О1 и О с О2-получим 3 равносторонних треугольника со стороной R, значит AO1OD-равнобедренная трапеция, <O1AD=<ADO=60; AO1=O1O=OD=R=AD/2
Тогда AB=2AO1=2R, значит AD=AB-и ABCD-ромб со стороной , равной P/4=32/4=8; R=AD/2=4
Осталось найти диагонали ромба. ОD=R; BD=2OD=2*4=8
Рассмотрю ΔAOD-прямоугольный т к диагонали ромба перпендикулярны
AO^2=AD^2-OD^2=8^2-4^2=64-16=48; AO=4 корня из 3
Тогда диагональ АС=2АО=8 корней из 3
ответ диагонали 8 и 8 корней из 3
