Тема . Счёт площадей и объёмов

Пирамиды с общим трёхгранным углом и/или высотой

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#91453

В пирамиде ABCD  проведено сечение KMLN  так, что точка K  лежит на ребре AD,  точка M  — на ребре DC,  точка N  — на ребре AB,  точка L  на ребре BC,  и O  — точка пересечения диагоналей KL  и MN  четырехугольника KMLN.  Сечение KMLN  делит пирамиду на две части. Найти отношение объемов этих частей, если известны следующие соотношения между длинами отрезков:

4⋅OL = 3⋅OK,25⋅ON = 24⋅OM,DK ⋅NA − KA ⋅BN = KA ⋅NA.

Источники: Вступительные на ВМК МГУ - 1987 (pk.cs.msu.ru)

Показать ответ и решение

PIC

Запишем теорему Менелая для треугольника KLP  и секущей MN  :

KO-⋅ LN-⋅ P-M-= 1⇐⇒ 4⋅ LN-⋅ PM-= 1 (1)
OL  NP  MK         3 NP   MK

Пусть NLLP-=a, PMMK =b  . Тогда

P-K-= PM-+-MK--= PM-+ 1= b+ 1 и LN-=--LN--- = -a-- (2)
KM      KM       MK            NP   LN + LP   a+1

Подставив найденные значения отношений, получим систему

{ -a-⋅b= 3
  aa+(b1+1)=424 ,
          25

которая легко решается: a =3∕25,b =7  . Пишем теорему Менелая для треугольника AKP  и прямой DC  :

PM-⋅ KD ⋅ AC-= 1⇔ KD ⋅ AC-= 1 (3)
MK   DA  CP      DA   CP   7

А теперь - теорему Менелая для треугольника ANP  и прямой BC  :

NL- PC- AB-       P-C -AB   25
LP ⋅CA ⋅BN  =1 ⇐⇒ CA ⋅BN  = 3  (4)

Перемножим равенства (3) и (4):

KD  AB    25
DA-⋅BN- = 21 (5)

Соотношение DK ⋅NA − KA ⋅BN  =KA ⋅NA  , данное в условии, можно переписать в виде DKKA-− BNNA-= 1  .

Пусть DKKA-= x,BNNA-= y  . Тогда

KD- = -x--и AB-= 1 +1
DA    x+ 1  BN   y

Подставляя в (5) найденные значения отношений, получаем систему

{ x − y =1
   x+x1-⋅ y+y1= 2251

из которой находим, что y = 32,x = 52  . Итак, DKKA-= 52  и BNNA-= 32  . Тогда ABBN-= ANNB-+1 = 53  . Подставив это значение ANBB-  в (4), найдем, что PCCA-=5  и CPPA-= 56  .

Записываем теорему Менелая для треугольника ABC  и секущей NP  :

AN- ⋅ BL-⋅ CP-=1 ⇐⇒ 2 ⋅ BL-⋅ 5= 1⇐ ⇒ BL-= 9
NB   LC  PA       3  LC  6       LC   5

Последний (шестой!) раз применяем теорему Менелая для треугольника ADC  и секущей KP  .

AK- ⋅ DM-⋅ CP-=1 ⇐⇒ 2 ⋅ DM-⋅ 5 = 1⇐⇒ DM-= 3
KD   MC   PA       5  MC  6        MC

По свойству отношения объёмов пирамид с общей вершиной

VAKNP-  AK- AP- AN-   2   2   24-
VABCD = AD ⋅AC ⋅ AB = 7 ⋅6⋅5 = 35

Аналогичным образом получаем

VMLCP    CM  CL  CP   1  5     25
VABCD- = CD-⋅CB-⋅AC-= 4 ⋅14 ⋅5= 56

И, наконец,

                                ( 24-  25)   67-
VAKNCML = VAKNP − VMLCP =VABCD ⋅  35 − 56  = 280VABCD

Объем оставшейся части равен, очевидно, 213
280VABCD  .

Ответ: 67:213

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!