Тема . Счёт отрезков в стерео

Теорема косинусов, теорема Пифагора, использование теоремы о трёх перпендикулярах

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#51631

Дана прямая треугольная призма ABCA  B C .
     1 1 1  Сфера с диаметром A B
 1 1  пересекает рёбра A C
 1 1  и B C
  1 1  соответственно в точках    T
    1  и L1,  отличных от вершин призмы. Отрезки BT1  и AL1  пересекаются в точке S,  и при этом AL1 =7,ST1 = 2.

(a) Найдите угол ST1A1  .

(b) Найдите отношение A1T1 :T1C1  .

(c) Пусть дополнительно известно, что AC = 5.  Найдите объём призмы.

Источники: Физтех, 11.7 (см. olymp.mipt.ru)

Показать ответ и решение

PIC

(a) Точки T1  и L1  лежат на окружности с диаметром A1B1;  значит, ∠A1L1B1 = 90∘,∠A1T1B1 = 90∘ (т.е. A1L1  и B1T1− высоты треугольника A1B1C1).  Прямая B1T1  — это проекция прямой BT1  на плоскость основания, при этом B1T1 ⊥ A1C1.  Тогда по теореме о трёх перпендикулярах BT1 ⊥ A1C1,  т.e. ∠ST1A1 = 90∘.

(b) Поскольку прямые BT1  и AL1  пересекаются, то все четыре точки T1,L1,A  и B  лежат в одной плоскости (назовём её α  ). Значит, прямые AB  и T1L1  лежат в одной плоскости α,  а так как они не пересекаются (поскольку лежат в параллельных друг другу основаниях призмы), то AB ∥T1L1.  Значит, T1L1∥A1B1.  Трапеция A1T1L1B1  вписана в окружность, следовательно, она равнобокая, тогда углы при её основании A1B1  равны, и поэтому треугольник A1B1C1  равнобедренный (A1C1 =B1C1).

Треугольники T1L1S  и ABS  подобны по двум углам. Из равенства треугольников BB1T1  и AA1L1  следует, что AL1 = BT1,  поэтому оба треугольника T1L1S  и ABS  равнобедренные с основаниями T1L1  и AB  соответственно. Значит, T1L1 :A1B1 = T1L1 :AB =T1S :SB = T1S :(T1B− T1S)= T1S :(AL1 − T1S)= 2:5,  откуда A T   C A −T C   C A      A B      5     3
-T11C11 =-1-1T1C11-1= T11C11 − 1= T11L11 − 1= 2 − 1= 2

(c) Если AC = 5,  то                               ----------
C1T1 = 2,A1T1 =3,B1C1 = 5;B1T1 =∘ B1C2− C1T2= √21
                                 1     1  ;        ----------
BB1 = ∘ BT2− B1T2= 2√7
         1     1  . Значит, площадь основания призмы равна SA B C = 1⋅5⋅√21,
  1 1 1  2  объём призмы равен V = SA B C ⋅BB1 = 35√3-
      11 1  .

Ответ:

(a) 90∘,

(b) 3 :2,

(c) V = 35√3-

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!