Для построения заданного сечения соединим точки N и K.
Т.к. сечение параллельно AD и проходит через точку N, то проводим в плоскости MAD прямую NP, параллельную AD - это средняя линия треугольника MAD.
Проведем прямую KL ║ BC в ΔMBC. Т.к. BC ║ AD, то KL ║ AD и следовательно прямая KL проходящая через точку K и будет одной из сторон сечения.
Окончательно соединяем точки P и L лежащие в одной плоскости и получаем сечение NKLP.
Т.к. KL ║ AD и NP ║ AD, то KL ║ NP и следовательно NKLP - трапеция.
ΔDMC = ΔAMB (т.к. пирамида правильная) ⇒ ∠DMC = ∠AMB
PM = NM (т.к. ΔDMA равносторонний и NP ║ AD)
LM = KM (т.к. ΔBMC равносторонний и KL ║ BC)
Тогда ΔPML = ΔNMK (по двум сторонам и углу между ними).
Следовательно PL = NK и трапеция NKLP - равнобедренная.
Одно из оснований трапеции PN = 3, т.к. является средней линией в ΔAMD с основанием AD = 6
Второе основание KL = 5, т.к. ΔBMC ≈ ΔKML (по трем углам) с коэффициентом подобия 6/5
Найдем боковую сторону трапеции PL из ΔPML, в котором ∠PML = 60°, PM = 3, LM = 5 по теореме косинусов:
![PL^2=PM^2+LM^2-2*PM*LM*\cos{\widehat{PML}}=3^2+5^2-2*3*5*\frac{1}{2}=34-15=19 PL^2=PM^2+LM^2-2*PM*LM*\cos{\widehat{PML}}=3^2+5^2-2*3*5*\frac{1}{2}=34-15=19](https://tex.z-dn.net/?f=PL%5E2%3DPM%5E2%2BLM%5E2-2%2APM%2ALM%2A%5Ccos%7B%5Cwidehat%7BPML%7D%7D%3D3%5E2%2B5%5E2-2%2A3%2A5%2A%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%3D34-15%3D19)
Найдем высоту NH трапеции NKLP. Т.к. трапеция равнобедренная, то
![HK=\frac{KL-PN}{2}=1 HK=\frac{KL-PN}{2}=1](https://tex.z-dn.net/?f=HK%3D%5Cfrac%7BKL-PN%7D%7B2%7D%3D1)
Из прямоугольного ΔNHK
![NH=\sqrt{NK^2-HK^2}=\sqrt{PL^2-HK^2}=\sqrt{19-1}=3\sqrt{2} NH=\sqrt{NK^2-HK^2}=\sqrt{PL^2-HK^2}=\sqrt{19-1}=3\sqrt{2}](https://tex.z-dn.net/?f=NH%3D%5Csqrt%7BNK%5E2-HK%5E2%7D%3D%5Csqrt%7BPL%5E2-HK%5E2%7D%3D%5Csqrt%7B19-1%7D%3D3%5Csqrt%7B2%7D)
Окончательно находим площадь сечения:
![S_{LPNK}=\frac{LK+PN}{2}*NH=\frac{5+3}{2}*3*\sqrt{2}=12\sqrt{2} S_{LPNK}=\frac{LK+PN}{2}*NH=\frac{5+3}{2}*3*\sqrt{2}=12\sqrt{2}](https://tex.z-dn.net/?f=S_%7BLPNK%7D%3D%5Cfrac%7BLK%2BPN%7D%7B2%7D%2ANH%3D%5Cfrac%7B5%2B3%7D%7B2%7D%2A3%2A%5Csqrt%7B2%7D%3D12%5Csqrt%7B2%7D)