В правильной шестиугольной пирамиде SABCDEF с вершиной S на боковом ребре SE отмечена
а) Докажите, что плоскость ACK делит ребра SF и SD пополам.
б) Найдите отношение, в котором плоскость АСK делит объем пирамиды SABCDEF.
а) Пусть прямая AC пересекает прямую BE в точке R, прямая FD пересекает прямую BE в точке T, плоскость ACK пересекает прямую SF в точке P, а прямую SD в точке Q, и пусть прямая RK пересекает прямую PQ в точке N (см. рис. 1).
Запишем теорему Менелая для треугольника TSE (см. рис. 2): Из треугольника ETD и правильного шестиугольника ABCDEF получаем, что
а тогда
и
Следовательно, точка N — середина отрезка ST. Заметим, что прямая PQ параллельна прямой AC, поскольку прямая AC параллельна плоскости SDF. Тогда
Итак, плоскость ACK пересекает ребра SB и SD в их серединах.
б) Заметим, что Кроме того,
Разобьем многогранник SABCQKP на пирамиды SABC, SAPC, SPQC, SPQK. Тогда имеем:
Складывая, получим:
Таким образом, плоскость ACK делит объем пирамиды в отношении 13 : 17.
Ответ: б) 13 : 17.

