Тема 14. Задачи по стереометрии
14.02 Задачи из сборника И.В. Ященко ЕГЭ
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#73001

Основанием четырехугольной призмы ABCDA1B1C1D1  является прямоугольная трапеция ABCD,  в которой          ∘
∠BAD  = 90,  а основания AB  и CD  соответственно равны c  и b.

а) Докажите, что если c= 4b,  то объемы многогранников, на которые призму ABCDA1B1C1D1  делит плоскость (CDA1 ),  относятся как 3:2.

б) Объемы многогранников DA1D1CB1C1  и ADA1BCB1,  на которые призму ABCDA   B C D
       1 1 1  1  делит плоскость (CDA  ),
     1  соответственно равны 30 и 20. Найдите высоту призмы ABCDA1B1C1D1,  если CD  =5,  AD = 4.

Источники: Сборник И.В. Ященко 2024г. Вариант 9

Показать ответ и решение

а) Обозначим AD = p,  h  — высота призмы. Тогда объем призмы ABCDA1B1C1D1  равен

     b+4b-      5
V0 =  2   ⋅p⋅h= 2bph

Проведем CN  ∥AD,  NN1  ∥AA1.  Тогда ANCDA1N1C1D1  — призма, в основании которой лежит прямоугольник, а высота этой призмы равна h.  Следовательно, ее объем равен

Vprism = bph

Пусть D1K  ⊥ AD,  D1K = k,  BM  ⊥ (AA1D1 ),  BM  = m.  Тогда

Vprism = k ⋅p ⋅ 1m
            4

Тогда получаем

      1
bph = 4kpm  ⇔   km = 4bh

Значит,

                  1       1
V1 =VA1D1DN1C1C = 2Vprism = 2bph

B1N1C1C  — треугольная пирамида, высота которой, проведенная из вершины B1,  равна 3m.
4  Следовательно, ее объем равен

V2 = VBN C C = 1⋅ 3m ⋅ 1kp= 1kpm = 1bph
       1 11    3 4    2    8      2

PIC

Следовательно, объем многогранника DA1D1CB1C1,  образованного плоскостью (CDA1 ),  равен

             1     1
V01 = V1+ V2 = 2bph+ 2 bph = bph

Тогда объем оставшейся части равен

              5          3
V02 = V0− V01 = 2bph − bph = 2bph

Следовательно,

V02 :V01 = 3bph:bph= 3 :2
         2

Что и требовалось доказать.

б) Пусть c = αb,  α> 1.  Определим, возможен ли такой случай, учитывая данные. Этому случаю соответствует рисунок, приведенный в решении пункта а). Используя обозначения пункта а), получаем

     b+-αb       1+-α-
V0 =   2  ⋅p⋅h =   2 bph

Тогда

                1
bph =Vprism = kp⋅α-m  ⇒   km = αbh

V1 = 1Vprism = 1bph
     2        2
     1 α-−-1   1    α-−-1      α−-1-
V2 = 3 ⋅ α  m ⋅2kp=   6α  kpm =  6  bph

V01 = V1 +V2 = α+-2bph
               6
              2α-+-1
V02 = V0 − V01 = 6  bph

Следовательно,

                                      1
2:3= V02 :V01 = (2α+ 1):(α+ 2) ⇒  α=  4

Следовательно, этот случай невозможен, так как α> 1.

 

Пусть b =αc,  α> 1.  Проверим возможность такого случая. Рассмотрим рисунок, соответствующий этому случаю:

PIC

     α+ 1
V0 = -2--cph

cph= V     = 1mpk   ⇒   km = αch
      prism   α
     1
V1 = 2cph

V2 = 1⋅ α-−-1m ⋅ 1kp= α-−-1cph
     3   α     2      6
               1           1   1           α − 1
V3 =VCB1C1N1 = 3h⋅SB1C1N1 = 3h ⋅2p⋅(α− 1)c=--6-cph

V01 = S1+ S2+ S3 = 2α+-1cph
                    6
              α + 2
V02 = V0− V01 =-6--cph

Тогда

2   V02   α + 2
3 = V01-= 2α+-1- ⇔   α = 4

Этот случай является единственно возможным.

По условию αc= 5,  p = 4.  Следовательно, 4c= 5  ⇔   c= 5 .
              4

Тогда можем найти высоту призмы:

α+-1cph= V = 30+ 20= 50  ⇔   25h = 50  ⇔   h= 4
 2        0                   2
Ответ:

б) 4

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!