У трикутниках АВС і АDC (див. рис.) ∠ВАС=∠САD, ∠BCA=∠DCA, AB=9 см , BC=3 см, AC=10 см. Доведіть рівність трикутників ABC і АDC і знайдіть периметр трикутника АDC.

Апофема SД и её проекция на основание - прямоугольный треугольник, где  SД - гипотенуза, SО - высота пирамиды Н,
ОД = Н/tg 60° = 10√3 / √3 = 10.
ОД (по свойству медиан) = (1/3) СД =(1/3)*а*cos 30° = (1/3)*a *(√3/2) = a√3/6. Отсюда а (сторона основания пирамиды) равно: а = 6*ОД/√3 = 6*10/√3 = 60/√3 = 20√3.
Периметр основания Р = 3а = 3*20√3 = 60√3.
Апофема SД = Н/sin 60° = 10√3/(√3/2) = 20 = А.
Площадь боковой поверхности:
Sбок = (1/2)Р*А = (1/2)*60√3*20 = 600√3.
Площадь основания:
Sо = а²√3/4 = (20√3)²*√3/4 = 300√3.

Площадь полной поверхности:
 S = Sо + Sбок = 300√3 + 600√3 = 900√3.

Объём пирамиды V = (1/3)Sо*H = (1/3)*(300√3)*(10√3) =
 = 3000.

В сечении получается ромб.
Отрезок АК = 6*(1/3) = 2.
Сторона ромба равна √(4²+2²) = √(16+4) = √20 = 2√5.
Найдём диагонали ромба.
Так как плоскость сечения параллельна диагонали основания призмы АС, то она пересекает ребро СС₁ в точке Е на таком же расстоянии, что и ребро АА₁: СЕ - АК = 2.
Поэтому диагональ ромба ЕК = АС = 4√2.
Расстояние от точки А до линии пересечения плоскости основания и заданной плоскости (точка К₁) равно половине диагонали основания: АК₁ = ОВ = 4*cos45° = 4*(√2/2) = 2√2.
Расстояние КК₁ равно половине диагонали искомого сечения.
КК₁ = √(АК²+ АК₁²) = √(2²+(2√2)²) = √(4+8) = √12 =2√3.
Вторая диагональ ВМ = 2*КК₁ = 2*2√3 = 4√3.
Площадь сечения ромба ВЕМК равна:
S = (1/2)d₁*d₂ = (1/2)*(4√2)*(4√3) = 8√6 =  19.59592 кв.ед.

Эту же площадь можно определить другим
Угол наклона плоскости заданного сечения равен:
α = arc tg(2/(2√2) = arc tg(1/√2) = arc tg 0.707107= 0.61548 радиан = 35.26439 градуса.
Косинус этого угла равен 0.816497.
Тогда искомая площадь равна площади основания призмы, делённой на косинус угла α:
S = (4*4)/0.816497 =  19.59592 кв.ед.