Для решения задачи используем понятие гомотетии и свойства подобных фигур.
В пирамиде основание и параллельное сечение являются подобными фигурами. Отношение площадей подобных фигур равно квадрату коэффициента подобия. Пусть ( k ) — коэффициент подобия между сечением и основанием пирамиды. Тогда:
[
k^2 = \frac{S{\text{сечения}}}{S{\text{основания}}} = \frac{54}{150} = \frac{9}{25}
]
Отсюда находим коэффициент подобия ( k ):
[
k = \sqrt{\frac{9}{25}} = \frac{3}{5}
]
Теперь рассмотрим высоты, соответствующие этим площадям. Пусть ( h ) — высота пирамиды, а ( h_1 ) — высота от вершины пирамиды до параллельного сечения. По свойству подобных фигур отношение высоты от вершины пирамиды до сечения к полной высоте пирамиды также равно коэффициенту подобия:
[
\frac{h_1}{h} = k = \frac{3}{5}
]
Таким образом:
[
h_1 = \frac{3}{5}h
]
По условию задачи, расстояние между основанием и параллельным сечением равно 14 см. Это означает, что разность между полной высотой пирамиды и высотой до сечения равна 14 см:
[
h - h_1 = 14
]
Подставим выражение для ( h_1 ) в уравнение:
[
h - \frac{3}{5}h = 14
]
Решим это уравнение:
[
\frac{2}{5}h = 14
]
Умножим обе части уравнения на (\frac{5}{2}):
[
h = 14 \cdot \frac{5}{2} = 35
]
Таким образом, высота пирамиды равна 35 см.