Тема . ПВГ (Покори Воробьёвы Горы)

Стереометрия на ПВГ

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела пвг (покори воробьёвы горы)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#69439

Рассматриваются плоские сечения правильной пирамиды SABCD  , параллельные боковому ребру SB  и диагонали основания AC  , в которые можно вписать окружность. Какие значения может принимать радиус этих окружностей, если AC = 1  ,          2
cos∠SBD = 3?

Источники: ПВГ-2010, 11.1 (см. pvg.mk.ru)

Показать ответ и решение

Так как пирамида правильная, то в основании лежит квадрат с диагоналями AC =BD = 1  , пусть O  — его центр. Тогда SO  является высотой пирамиды, так что из условия про косинус находим

2            OB   0,5
3 =cos∠SBD = SB-= SB-

    3
SB = 4

Плоскость сечения параллельна SB  , поэтому содержит параллельную SB  прямую из плоскости SBD  . Поэтому сечение может быть двух видов:

PIC

1 случай) треугольник A1S1C1  , где A1C1  лежит внутри △ADC  .

Тогда 0<A1C1 < 1  (строго меньше единицы, потому что сечение параллельно AC  , содержать AC  не может). Пусть                            x
A1C1 =x  =⇒   A1B1 = B1C1 = 2  .

                   ∘            x
∠A1DB1 =∠DA1B1 = 45   =⇒  DB1 = 2

△DS1B1 ∼ △DSB   =⇒   S1B1= DB1-  =⇒
                     SB     DB

=⇒   S1B1 = x2- =⇒   S1B1 = 3x
       34    1              8

Теперь найдём, чему равняется O1B1  (то есть радиус вписанной окружности)

PIC

      ∘ --------
        x2  9x2  5x
S1C1 =  4-+ 64-= 8-

sin(∠O1S1H)= O1H- =-3xr-- =
            O1S1   8 − r

  x                     (   )
=-25x-  =⇒  r = x  =⇒  r ∈ 0;1
  8           6            6

2 случай) Пятиугольное сечение плоскостью A C C
  2 2 3  , где A C
  22  лежит внутри △ABC  . Заметим, что A C || A C
 2 2   3 3  и A C  = A C ,
 2 2     3 3  поэтому A A  || C C
 2 3   3 2  и A A  = C C .
 2 3    3 2

Пусть    BB3-
x= BO .

Тогда из подобий

△SOB ∼ △S2OB2

и

△SAC ∼ △SA3C3

получаем

   A3C3  SS2   BB3-  A2C2
x=  AC =  SO = BO  =  AC .

Значит,

S2B3 =1 − x. Тогда S2B3 = SB ⋅(1− x)= 3(1-− x)
 SB                                4

Также имеем

BB3-= BB3-= x
BD    2BO   2

Откуда

QB3-  DB3-     x             3(2−-x)
 SB =  BD = 1− 2  =⇒   QB3 =   8

Так как

A2C2
-AC- =x  =⇒   A2C2 = x

      3(2-− x) 3(1− x)  3x-
QS2 =   8   −    4   = 8

Тогда по теореме Пифагора

     5x
QC3 =-8

PIC

Воспользуемся формулой S =pr:

S = S      + S     = 12x(1−-x)+ 3x2= 12x−-9x2-
    A3C3C2A2   A3QC3     16     16      16

   x   3(1−-x)  5x  6x+-12
p= 2 +   4   + 8 =   16

Тогда

   S-  12x-− 9x2 x           1          x  1
r= p =  6x +12 = 2   =⇒  x = 2  =⇒  r = 2 = 4
Ответ:

(0;1 )∪{ 1}
  6     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 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!