Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела сферы
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#72980

В треугольной пирамиде SABC  ребро SA  перпендикулярно плоскости ABC,∠SCB = 90∘,BC = √5,AC =√7-  . Последовательность точек On  строится следующим образом: точка O1  — центр сферы, описанной около пирамиды SABC  , и для каждого натурального n ≥2  точка On  есть центр сферы, описанной около пирамиды On−1ABC  . Какую длину должно иметь ребро SA  , чтобы множество {On} состояло ровно из двух различных точек?

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Т.к. SA ⊥ (ABC), то угол ∠SAB=90⁰. По условию ∠SCB=90⁰. Это означает, что наши точки лежат на сфере, с диаметром SB. А на какой прямой лежат центры O₁, O₂, ...?

Подсказка 2

Правильно, на перпендикуляре к плоскости (ABC), проведенной в точке X- середине AB. Мы хотим, чтобы множество наших центров состояло всего из двух точек. Давайте тогда поймем, когда O₃ совпадает с кем-то из O₁, O₂.

Подсказка 3

Ясно, что с O₂ она совпадать не может. Т.к. O₁- середина SB, то и O₃- середина SB. Т.к. O₃ равноудалена от A, B, C и O₂, а O₂ равноудалена от A, B, C и O₁=O₃, то AO₃BO₂- ромб с углом 60°. Я думаю, что вы сможете закончить решение!

Показать ответ и решение

PIC

 Применим теорему о трех перпендикулярах. В силу того, что SA ⊥ (ABC )  и SC ⊥ BC  , получим, что проекция SC  на плоскость (ABC )  перпендикулярна BC  , то есть AC ⊥ BC.

Заметим, что середина гипотенузы AB  - точка X  это центр описанной окружности прямоугольного треугольника △ACB  . Аналогично середина гипотенузы SB  - точка Y  - центр описанной окружности прямоугольного треугольника △SAB  . Тогда если провести перпендикуляр к плоскости (ABC )  в точке X  и перпендикуляр к плоскости (SAB)  в точке Y  , то центр описанной окружности O1  пирамиды SABC  - точка пересечения этих перпендикуляров. Но перпендикуляр к плоскости (ABC )  в точке X  совпадает с прямой XY  . То есть точка O1  и есть точка Y  .

При этом на прямой XY  (перпендикуляр к плоскости (ABC )  в точке X  ) будут лежать все On  в силу того, что XY  - ГМТ точек равноудаленных от A,B,C.

То есть точка O2  - центр треугольной пирамиды O1ABC  - опять-таки должна лежать на прямой XY.

PIC

Хотелось бы добиться того, чтобы O3 = O1  (O3 ⁄=O2  по очевидным причинам). Но тогда O3 = Y  . То есть середина гипотенузы △SAB  равноудалена от точек A,B,O2  . Так же точка O2  равноудалена от точек A,B,Y  . Но тогда AY BO2  должен быть ромбом, при этом его диагональ YO
   2  должна быть равна стороне. Понятно, что тогда ∠AY B = 120∘ . Значит, что ∠SBA = 30∘ , то есть SA = tan30∘⋅AB = 1√-⋅√AC2-+-BC2 = √1√2-=2.
                 3               3

Ответ:

 2

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!