Б) Найдите площадь полученного сечения.
А) Постройте сечение куба этой плоскостью.
Решение.
Пусть - середины ребер и .
В плоскости из точки Q пересечения прямой и диагонали проведем прямую, параллельную диагонали до пересечения с ребром . Получим точку . Продолжим до пересечения с продолжением сторон и . Получим точки и . Соединим полученные точки с точкой . Точки пересечения прямых и с ребрами и обозначим через и соответственно. Сечение - искомое (Рис. 1).
б) Воспользуемся формулой
,
(Рис. 2).
Прямая . Следовательно, , причем является проекцией наклонной на плоскость основания куба . По теореме, обратной теореме о трех перпендикулярах, наклонная . Значит, угол - искомый угол между плоскостью сечения и основанием (Рис. 1).
Вынесем диагональное сечение куба на отдельный чертеж (Рис. 3).
- диагональ квадрата основания куба.
- диагональ куба.
Из имеем:
.
. Ответ: .
Пример 2.
В правильной четырех угольной пирамиде с вершиной все ребра равны 6. Точки - середины ребер и соответственно. Через точки проведена плоскость.