分享一下第十題
設四面體\(O-ABC\),底面為邊長12的正三角形\(\Delta ABC\),且\(\overline{OA}=\overline{OB}=\overline{OC}\),令\(O\)在\(\Delta ABC\)的投影點為\(H\),\(\overline{OH}=6\),又\(A\)在側面\(\Delta OBC\)的投影點為\(K\),於\(\overline{AK}\)上取一點\(P\),使得\(\overline{AP}:\overline{PK}=5:1\)。若過\(P\)點有一平面\(E\)與底面\(\Delta ABC\)平行,則平面\(E\)與四面體\(O-ABC\)所截圖形之面積為 。
[解答]
架設坐標
\(B=(0,0,0)\)、\(C=(12,0,0)\)、\(A=(6,6\sqrt{3} ,0)\)
因為\(\overline{OA}=\overline{OB}=\overline{OC} \)
能有\(H=(6,2\sqrt{3},0) \)
又 \(\overline{OH}=6\),得\(O=(6,2\sqrt{3},6)\)
平面\( \bigtriangleup ABC \):\( 3y-\sqrt{3}z=0 \)
利用投影點公式,得\( K=(6,{\large\frac{3\sqrt{3} }{2}} ,{\large\frac{9}{2}}) \)
\(\overline{AP}:\overline{PK}=5:1 \)利用內分點公式,找到\(P=(6,{\large\frac{9\sqrt{3} }{4}} ,{\large\frac{15}{4}}) \)
由於點P到\( xy \)平面的高度為\({\large\frac{15}{4}} \)
所以點O到所求所截出來的面的高度為\({\large\frac{9}{4}} \)
\(\Rightarrow {\large\frac{9}{4}} \):\(\overline{OH} \)=\( 3 \):\( 8 \)
因此所求的截面積與底面\( \bigtriangleup ABC \)的比為
\(邊長^{2}比=面積比 \)
\(3^{2}:8^{2}=所求截面積:36\sqrt{3} \)
所求截面積=\( \Large\frac{81\sqrt{3}}{16} \)