Тема 3. Геометрия в пространстве (стереометрия)
3.10 Прямоугольный параллелепипед
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела геометрия в пространстве (стереометрия)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#965

Дана прямая призма, в основании которой лежит правильный шестиугольник ABCDEF  . Эту призму вписали в прямоугольный параллелепипед M N KP  M1N1K1P1   так, что все вершины обоих оснований призмы лежат на сторонах соответственно обоих оснований параллелепипеда. Причем BC  и EF  лежат на M  N  и KP  соответственно, а точки A  и D  – на сторонах M  P  и N K  соответственно. Во сколько раз объем призмы отличается от объема параллелепипеда?

Показать ответ и решение

PIC
 
Рассмотрим картинку. Так как параллелепипед прямоугольный, то он прямой и в основании лежит прямоугольник. Следовательно, его боковые ребра (например, M  M1   ) параллельны боковым ребрам призмы и равны, так как основания призмы вписаны в основания параллелепипеда (то есть лежат в одних и тех же плоскостях). Отсюда следует, что высоты призмы и параллелепипеда одинаковы. Пусть h  – длина их высоты.
Рассмотрим отдельно основание. По свойству правильного шестиугольника BF  ⊥  FE  . Так как M  N KP  – прямоугольник, то есть M P ⊥  P K  , то M  P ∥ BF  . Заметим также, что вообще говоря M  P = BF  , а PK  =  AD  .
Пусть a  – сторона шестиугольника. Его угол равен 120 ∘ , следовательно, по теореме косинусов:

                                                      √ --
BF  2 = a2 + a2 − 2a ⋅ a ⋅ cos120 ∘ = 3a2 ⇒   M P  = a  3.
Заметим также, что              ∘
∠M  AB  = 30 , следовательно, в треугольнике M AB  :
         M  B                1
sin 30∘ = -----   ⇒    M B  = --a.
          AB                 2
Следовательно, M N  =  12a + a + 12a = 2a  .
Значит, M N KP  – прямоугольник со сторонами a√3--  и 2a  .
 
Площадь правильного шестиугольника равна  √ --
3--3-a2
  2   , следовательно, объем призмы
          √ --
         3  3  2
Vprism = --2--a h,
а объем параллелепипеда
           √ --          √ --
Vparallel = a 3 ⋅ 2a ⋅ h = 2 3a2h
Следовательно,
 Vprism     3
------- =  --= 0,75.
Vparallel   4
Ответ: 0,75

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!