ABCDA1B1C1D1 — прямая четырехугольная призма, объем которой равен 672. Основанием призмы является параллелограмм ABCD. Точки M и N принадлежат ребрам A1D1 и С1D1, так что A1M : MD1 = 2 : 1, D1N : NC1 = 1 : 3. Отрезки A1N и B1M пересекаются в точке K. Найдите объем пирамиды SB1KNC1, если и B1S : SD = 3 : 1.
Введем обозначения, как показано на первом рисунке: AD = a, AB = b, AA1 = c.
Согласно условию
Объем пирамиды равен где основание — KNC1B1. Проведем высоту SE из точки S пирамиды SB1KNC1, как показано на втором рисунке.
Проведенная высота параллельна ребру DD1, поскольку призма прямая. Заметим, что треугольники SEB1 и DD1B1 подобны по двум углам, значит, поэтому
Изобразим теперь основание пирамиды. Вычислим его площадь как разность площади параллелограмма и двух треугольников:
Найдем площадь треугольника для этого сделаем дополнительное построение, проведя прямую параллельную B1M до пересечения с продолжением стороны A1D1 (см. рис. 3). Получившийся треугольник D1NF подобен треугольнику A1B1M по двум углам. Поэтому:
Рассмотрим треугольник A1NF. Имеем:
Соответственно, площадь треугольника A1NF равна
Треугольники A1KM и A1NF подобны с коэффициентом подобия: Отсюда площадь треугольника A1KM равна
Тогда площадь основания пирамиды SB1KNC1 равна:
Окончательно имеем:
Ответ: 99.