Рассмотрим тетраэдр (DABC), и обозначим точку (M) на ребре (CD) так, что (\frac{MC}{MD} = \frac{2}{5}). Это означает, что точка (M) делит ребро (CD) в отношении 2:5.
Мы проводим сечение через точку (M), параллельное грани (ABD). Поскольку сечение параллельно грани (ABD), оно будет подобно этой грани и будет представлять собой треугольник, все стороны которого пропорциональны сторонам треугольника (ABD).
Обозначим площадь треугольника (ABD) как (S_{ABD}). Площадь сечения равна 50 дм². Поскольку сечение параллельно грани (ABD), и точка (M) делит ребро (CD) в отношении 2:5, отношение длин сторон сечения к соответствующим сторонам треугольника (ABD) будет равно отношению отрезков (MC) и (MD).
Рассмотрим это отношение подробнее. Точка (M) делит ребро (CD) на две части, где (MC = 2x) и (MD = 5x). Тогда отношение длин сторон сечения к сторонам треугольника (ABD) равно (\frac{MC}{CD}), где (CD = MC + MD = 2x + 5x = 7x).
Таким образом,
[
\frac{MC}{CD} = \frac{2x}{7x} = \frac{2}{7}.
]
Так как площади подобных треугольников относятся как квадраты коэффициентов подобия, отношение площадей сечения и треугольника (ABD) будет равно квадрату отношения длин сторон:
[
\left(\frac{2}{7}\right)^2 = \frac{4}{49}.
]
Пусть площадь треугольника (ABD) равна (S{ABD}). Тогда, учитывая, что площадь сечения равна 50 дм², мы можем записать:
[
\frac{4}{49}S{ABD} = 50.
]
Теперь решим это уравнение для (S{ABD}):
[
S{ABD} = 50 \times \frac{49}{4} = 50 \times 12.25 = 612.5 \text{ дм}^2.
]
Следовательно, площадь грани (ABD) равна 612.5 дм².