1. ( ) Точки А, В, С, D не лежать в одній площині. Як розміщені прямі АВ і СD? а) паралельні б) перетинаються в) лежать в одній площині г) мимобіжні д) неможливо визначит 2. ( ) Точка Р не належить площині паралелограма АВСD. Довести, що пряма АВ паралельна площині РСD. 3. ( ) Через кінці відрізка АВ і його середину М проведено паралельні прямі, які перетинають площину α в точках А1, В1, М1 відповідно. Знайти довжину відрізка ММ1, якщо АА1=10см, ВВ1=12см і відрізок АВ не перетинає площину α. 4. ( ) Площина α перетинає сторони АВ і АС трикутника АВС в точках М і К відповідно і паралельна стороні ВС. МК=5см, АК:КС=3:4. Знайти довжину сторони ВС трикутника. 5. ( ) Через вершину А паралелограма АВСD проведено площину, через точки В, С, D – паралельні прямі, які перетинають цю площину в точках В1, С1, D1. Знайти ВВ1, якщо DD1=14см, СС1=18см

Подробно.

Площадь основания a^2; диагональ основания a*корень(2). Это - основание треугольника, который - диагональное сечение. Треугольник этот равнобедренный (боковые стороны - ребра пирамиды). Высота этого треугольника, проведенная к основанию - это высота пирамиды. Обозначим ее Н.

Получаем а^2 = Н*a*корень(2)/2; получается, что Н тоже равно a*корень(2).

Теперь надо найти апофемы боковых граней. 

Выберем какую-то сторону основания и проведем в боковой грани, её содержащей, апофему. Проекция этой апофемы перпендикулярна этой стороне, потому что лежит в плоскости, которая перпендикулярна этой стороне - а именно, плоскости, в которой лежат апофема и высота пирамиды (каждая из этих прямых перпендикулярна этой стороне). Следовательно, апофема является гипотенузой в прямоугольном треугольнике, образованной высотой пирамиды и отрезком, выходящим из центра квадрата в основании и препендикулярным стороне. Такой отрезок, очевидно, равен а/2. Легко сосчитать, что апофема m равна

m = a*корень(2 + 1/4) = a*корень(9/4) = а*3/2. 

Площадь боковой грани составит m*a/2 = a^2*3/4, всего боковых граней 4.

ответ. Боковая поверхность равна 3*a^2

Через точку М проведем плоскость перпендикулярно ребру двугранного угла. В этой плоскости точка М равноудалена от сторон угла между прямыми пересечения граней угла с построенной плоскостью. То есть она лежит на биссектрисе линейного угла двугранного угла. Между биссектрисой и стороной 30 градусов, поэтому если из точки М опустить перпендикуляр на сторону угла (в плоскости сечения все происходит), то получится прямоугольный треугольник, в котором гипотенуза 24, а напротив угола в 30 градусов лежит катет, который и надо вычислить. Ясно, что он равен 12.

То, что это катет перпендикулярен всей плоскости грани двугранного угла, следует из того, что он перпендикулярен двум прямым в этой плоскости - ребру угла (ребро перпендикулряно всей построенной плоскости) и стороне угла "в сечении". Поэтому это - расстояние до плоскости (обычно такие рассуждения при решении опускаются, но необходимо уметь их делать).