Тема 14. Задачи по стереометрии
14.03 Задачи формата ЕГЭ на многогранники. Пирамида, призма
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи по стереометрии
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#47221

Дана четырехугольная пирамида SABCD,  в основании которой лежит прямоугольник ABCD,  а основание высоты пирамиды — центр этого прямоугольника. Точка M  — середина ребра SC,  точка N  лежит на ребре BC.  Через точки M  и N  проведена плоскость α,  параллельная ребру SA  и пересекающая ребро SD  в точке K.

а) Докажите, что DK :KS  =BN  :NC.

б) Найдите отношение объемов многогранников, на которые плоскость α  делит пирамиду SABCD,  если BN :BC  =1 :3.

Показать ответ и решение

а) Если H  — точка пересечения диагоналей прямоугольника ABCD,  то SH  — высота пирамиды SABCD  (по условию). Так как AH  :HC = SM  :MC = 1 :1,  то по обратной теореме Фалеса MH  ∥ SA,  следовательно, MH  ⊂ α.

Пусть NH  ∩AD  = L.  Тогда △BNH   = △DLH  (BH  = DH,  ∠BHN  = ∠DHL  как вертикальные, ∠NBH  = ∠LDH  как накрест лежащие при прямых BC  ∥AD  ). Следовательно, BN = LD,  NC  =AL.  Следовательно,

BN :NC  =LD  :AL.

Так как α ∥SA,  то α  пересечет плоскость SAD,  в которой лежит SA,  по прямой LK,  параллельной SA  (K  ∈SD  ). По теореме Фалеса

LD :AL = KD  :SK   ⇒   BN :NC  = KD :SK.

Чтд.

PIC

б) Будем искать объем V1  многогранника LKDNMC  как разность объемов треугольных пирамид MNXC  и KLXD,  где X  — точка пересечения прямых NL,  CD  и MK.

Так как BN :BC  = 1:3,  то BN  :NC = 1:2.  Тогда, так как △LXD  ∼ △NXC,  имеем

1   LD-  XD--
2 = NC =  XC   ⇒

D  — середина XC.

Пусть BN  = a,  NC = 2a,  AB  =b  и XC  = 2b.  Тогда

SABCD = 3ab
        2a+ a     3
SNCDL = --2-- ⋅b = 2ab
       1
SNXC = 2 ⋅2a ⋅2b = 2ab

SLXD = 1SNXC = 1ab
       4       2

PIC

Проведем перпендикуляры KHK  и MHM  на плоскость ABC.

Докажем лемму: если AO  — наклонная к плоскости α  , B  — точка на AO  , AHA  ⊥ α  , BHB ⊥ α  , то △AOHA  ∼ △BOHB  . Действительно, HB ∈ HAO  , так как AHA  ∥BHB  и эти прямые задают плоскость AOHA  . Тогда △AOHA   ∼△BOHB  как прямоугольные с общим углом ∠O  .

PIC

Тогда, если SH = h,  то

MHM  = 1h, KHK  = 1h.
       2          3

Следовательно,

V      = 1⋅ 1h ⋅ 1ab=-1abh
 KLXD    3 3   2    18
         1  1       1
VMNXC  = 3 ⋅2h⋅2ab= 3abh

V1 = VMNXC − VKLXD = -5abh
                     18
             1
V = VSABCD = 3 ⋅h⋅3ab= abh

V2 = V − V1 = 13-abh
             18

Следовательно,

V1 :V2 = 5:13.
Ответ:

б) 5 :13

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Имеется верное доказательство утверждения пункта а) и обоснованно получен верный ответ в пункте б)

3

Обоснованно получен верный ответ в пункте б)

2

ИЛИ

имеется верное доказательство утверждения пункта а) и при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки

Имеется верное доказательство утверждения пункта а)

1

ИЛИ

при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки

ИЛИ

обоснованно получен верный ответ в пункте б) с использованием утверждения пункта а), при этом пункт а) не выполнен

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!