Вопрос:

9. В правильной треугольной призме АВСА1В1С1 стороны оснований равны 19, боковые ребра равны 10. Найдите площадь сечения призмы плоскостью, проходящей через середины ребер АВ, АС, А1B1, А1C1.

Ответ:

Решение:

В правильной треугольной призме ABC A1B1C1 стороны оснований \( a = 19 \), боковые ребра \( h = 10 \).

Плоскость проходит через середины ребер AB, AC, A1B1, A1C1.

Обозначим середины ребер:

  • M — середина AB
  • N — середина AC
  • M1 — середина A1B1
  • N1 — середина A1C1

Плоскость сечения проходит через точки M, N, M1, N1.

Рассмотрим треугольник ABC. MN — средняя линия, соединяющая середины сторон AB и AC. Поэтому MN параллельна BC и \( MN = \frac{1}{2} BC = \frac{1}{2} a = \frac{19}{2} \).

Аналогично, в треугольнике A1B1C1, M1N1 — средняя линия, соединяющая середины сторон A1B1 и A1C1. Поэтому M1N1 параллельна B1C1 и \( M_1N_1 = \frac{1}{2} B_1C_1 = \frac{1}{2} a = \frac{19}{2} \).

Так как призма правильная, боковые ребра перпендикулярны основаниям. Следовательно, MM1 и NN1 параллельны и равны высоте призмы \( h = 10 \).

Четырехугольник M N N1 M1 является прямоугольником, так как:

  • MN параллельна M1N1 (обе параллельны BC и B1C1 соответственно).
  • MM1 параллельна NN1 (оба перпендикулярны плоскости основания и равны высоте призмы).
  • Углы при вершинах M, N, N1, M1 являются прямыми, так как, например, MN перпендикулярно MM1 (MN лежит в плоскости основания, а MM1 перпендикулярна плоскости основания).

Площадь этого прямоугольника равна произведению его сторон MN и MM1.

\( S_{\text{сечения}} = MN \cdot MM_1 = \frac{19}{2} \cdot 10 = 19 \cdot 5 = 95 \).

Ответ: 95.