Докажите, что сечение многогранника, проходящее через точки M, N и P — трапеция, и найдите площадь этого сечения. Считайте, что многогранник правильный, длины всех рёбер равны 1, точки M, N и P — вершины или середины рёбер.
Точки M и N лежат в одной плоскости, следовательно, через них можем провести прямую. След этой прямой — невидимый отрезок MN. Аналогично получаем видимый отрезок MP. Продлим прямую MN и проведем прямую, проходящую через точку P, до точки пересечения S. Прямая PS пересечет ребро
в точке Q, получаем невидимый отрезок
Точки N и Q лежат в одной плоскости, следовательно, через них можем провести прямую. След этой прямой — видимый отрезок NQ. Получим MNQP — искомое сечение.
Из условия N, M, P — середины сторон. Так как дана правильная треугольная призма, то в основании лежат два равных правильных треугольника. Значит, точка Q середина стороны по построению. Тогда NQ является средней линией и параллельна а
параллельна
Тогда MNQP — трапеция.
Призма правильная, все ребра которой равны по условию, точка Q середина стороны по построению, тогда следовательно, трапеция равнобедренная, ее площадь равна полусумме оснований на высоту. Как было сказано, NQ — средняя линия треугольника
тогда
Пусть QF, NH — высоты трапеции. Рассмотрим прямоугольный треугольник
где
(так как призма правильная),
По теореме Пифагора найдем
Ответ:

