Для решения данной задачи, давайте воспользуемся теоремой Менелая, которая связывает отношения отрезков на сторонах треугольника, пересеченного прямой.
Рассмотрим треугольник (ABC) с точками (D) и (E) на сторонах (AB) и (BC) соответственно, где плоскость (\alpha) пересекает (AB) и (BC) в точках (D) и (E). По условию задачи, (BD:AD = 3:2) и (DE = 9) см. Необходимо найти длину стороны (AC), если известно, что (AC \parallel \alpha).
Пусть длина отрезка (BD = 3x) и (AD = 2x), тогда (AB = BD + AD = 3x + 2x = 5x).
Применим теорему Менелая для треугольника (ABC) и секущей (DE):
[
\frac{BD}{DA} \cdot \frac{AE}{EC} \cdot \frac{CF}{FB} = 1
]
Где (F) - точка пересечения (AC) с плоскостью (\alpha). В данном случае (F) не нужна, потому что (AC \parallel \alpha), и плоскость не пересекает (AC).
Подставляем известные значения:
[
\frac{BD}{DA} = \frac{3x}{2x} = \frac{3}{2}
]
Для упрощения, обозначим (AE) как (k) и (EC) как (m).
Тогда у нас есть:
[
\frac{3}{2} \cdot \frac{k}{m} = 1
]
Отсюда:
[
\frac{k}{m} = \frac{2}{3}
]
Это говорит о том, что (AE) и (EC) делятся в отношении (2:3).
Теперь выразим длины (AE) и (EC) через (DE):
[
AE + EC = DE = 9 \text{ см}
]
Так как они делятся в отношении (2:3), то:
[
AE = 2y \quad \text{и} \quad EC = 3y
]
Складываем их:
[
2y + 3y = 9
]
Отсюда:
[
5y = 9 \implies y = \frac{9}{5} = 1.8 \text{ см}
]
Тогда:
[
AE = 2 \cdot 1.8 = 3.6 \text{ см} \quad \text{и} \quad EC = 3 \cdot 1.8 = 5.4 \text{ см}
]
Таким образом, длина стороны (AC):
[
AC = AE + EC = 3.6 \text{ см} + 5.4 \text{ см} = 9 \text{ см}
]
Ответ: (AC = 9 \text{ см}).