Тема . ММО (Московская математическая олимпиада)

Стереометрия на ММО

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела ммо (московская математическая олимпиада)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#122405

Даны две треугольные пирамиды с общим основанием ABC.  Их вершины S  и R  лежат по разные стороны от плоскости ABC.  Все боковые рёбра одной пирамиды параллельны соответствующим боковым граням другой. Докажите, что объём одной пирамиды вдвое больше объёма другой.

Источники: ММО - 2025, первый день, 11.3(см. mmo.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Так... С чего начать? Нарисуем какую-то пирамиду. В условии сказано про параллельность граней рёбрам. Как этим воспользоваться?

Подсказка 2

Начнём проводить параллельные рёбрам плоскости. Какую фигуру они будут образовывать? На какое построение это намекает?

Подсказка 3

Да! Будет получаться параллелепипед. Давайте впишем пирамиду в параллелепипед. Как будет расположена вторая пирамида? Чему равен её объем, если объём параллелепипеда равен V?

Подсказка 4

Верно! Вторая пирамида образована одной гранью исходной пирамиды и тремя гранями параллелепипеда. Её объем будет равен V/6. Но ведь ещё три пирамиды образованны таким же образом... Осталось только найти объём исходной пирамиды и завершить доказательство!

Показать доказательство

Решение 1. Пусть рёбра SA,SB,SC  параллельны граням BCR,ACR  и ABR  соответственно. Проведём через SA,SB,SC  плоскости, которые параллельны BCR, ACR  и ABR  соответственно. Получается параллелепипед, пять вершин которого совпадают с вершинами наших пирамид. Пусть V  — объём этого параллелепипеда. Тогда объём пирамиды RABC  равен V-
6,  как и объём трёх других пирамид, основаниями которых являются грани тетраэдра SABC.  Поэтому объём пирамиды SABC  равен

   4⋅V   2⋅V
V −--6-= -6--,

то есть вдвое больше объёма пирамиды RABC,  что и требовалось доказать.

PIC

Решение 2. Пусть M  — точка пересечения медиан треугольника ABC.  Пусть α,  β,  γ  — плоскости, проходящие через точки A,B,C,  параллельные плоскостям BCR, ACR,ABR,  соответственно. Поскольку SA∥BCR,  точка S  лежит в плоскости α.  Аналогично, она лежит и в плоскостях β  и γ.  Пусть R′ — образ точки R  при гомотетии с центром в точке M  и коэффициентом − 2.  При этой гомотетии середина отрезка BC  переходит в A,  поэтому плоскость BCR  переходит в плоскость α.  Значит, R′ ∈α.  Аналогично, R′ ∈ β  и R′ ∈ γ.

Плоскости ABR,BCR, ACR  имеют единственную общую точку, поэтому их образы α,β,γ  при рассматриваемой гомотетии тоже имеют единственную общую точку. Таким образом, получаем, что  ′
R = S.  По построению точки   ′
R расстояние от неё до плоскости ABC  в два раза больше, чем расстояние от R  до этой плоскости, поэтому объём пирамиды  ′
R ABC  (она же SABC )  вдвое больше объёма пирамиды RABC.

PIC

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 онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

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

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и 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!