Odpowiedź:
Zauważmy, że zarówno otrzymany przekrój EFGH, jak i czworokąt BCGH są trapezami o takich samych podstawach i różnych wysokościach. Poprowadźmy z wierzchołka H wysokości HQ i HP odpowiednich trapezów.


Przyjmijmy oznaczenia:

|GH| = x
|HP| = p
|HQ| = q
Oczywiście x ∈ (0,1)

wtedy



Stosunek pól obu trapezów jest więc równy:


Oznaczmy przez h wysokość SR ściany bocznej. Z twierdzenia Pitagorasa wynika, że wtedy


Trójkąty BHQ i BSR są podobne, zatem w szczególności


co przy przyjętych oznaczeniach można wyrazić w postaci:


zatem


Kąt PQH jest równy kątowi nachylenia ściany bocznej do płaszczyzny podstawy, bo odcinki HQ i PQ są prostopadłe do prostej BC. Zatem jego cosinus jest równy:


Korzystając z twierdzenia cosinusów (dla trójkąta PQH), możemy zapisać, że


czyli


Ponieważ


Otrzymujemy zatem równanie z niewiadomą x:


czyli


Po redukcji otrzymujemy równanie kwadratowe

15x2 – 32x + 16 = 0

Ponieważ Δ = 64, to


zatem


Uwaga

Ostatni etap rozwiązania można przeprowadzić dla zmiennych p, q, a dopiero później obliczyć x.

Ponieważ


Stąd, z równania


otrzymujemy równanie z niewiadomą q:


które po uporządkowaniu przyjmuje postać:


Ponieważ


to


zatem


oraz


stąd


Powrót do pytań