Тема . Счёт площадей и объёмов

Ортогональные проекции

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#63892

Из вершины D  на плоскость основания ABC  пирамиды ABCD  опущена высота DH  . Найдите объем этой пирамиды, если известно, что площади треугольников △HBC, △HAC, △HAB  равны соответственно 2 1 4
9,3,9  , и что все три плоских угла при вершине D  прямые.

Источники: ДВИ - 2017, вариант 1, задача 7 (cpk.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

У нас на картинке очень много прямых углов и даны площади, поэтому хочется попользоваться формулой площади проекции. Посмотрим: △BHC- ортогональная проекция треугольника △BDC, а треугольник △BDC, в свою очередь- ортогональная проекция треугольника △BAC. Какими тогда формулами связаны площади этих треугольников?

Подсказка 2

Выписав соотношения этих площадей через косинус двугранного угла, нетрудно увидеть, что S²(△BDC)= S(△BAC)*S(△BHC). Учитывая, что S(△BAC) = 1, получаем: S(△BDC) = √S(△BHC). Абсолютно аналогично для остальных граней. Как думаете, сможем ли мы, зная площади боковых граней, найти объем тетраэдра?

Подсказка 3

Кончено сможем! V = 1/6 * AD*CD*BD. Учитывая, что боковые грани- прямоугольные треугольники, выразите их площади через катеты и преобразуйте предыдущее выражение. Я в вас верю!

Показать ответ и решение

Обозначим через α,β,γ  двугранные углы при ребрах BC,AC,AB  соответственно. Поскольку DH ⊥ ABC,△HBC  является ортогональной проекцией △DBC  .

PIC

Следовательно, SS(△(△HDBBCC-)) = cosα  . С другой стороны, AD ⊥ DBC  , то есть △DBC  является ортогональной проекцией △ABC  , откуда

S(△DBC--)= cosα.
S(△ABC  )

Учитывая, что S(△ABC )= S(△ABH  )+S (△BCH  )+S(△ACH )= 1  , получаем

               S(△HBC-)  ∘ --------
cosα =S(△DBC )= S(△DBC ) =  S(△HBC ).

Аналогично,

                ∘--------
cosβ = S(△DAC )= ∘S(△HAC-)
cosγ = S(△DAB )=  S(△HAB )

Далее, поскольку плоские углы при вершине D  прямые,

          1             √2∘ BD-⋅CD--AD-⋅CD--AD-⋅BD-
V (ABCD )= 6AD ⋅BD ⋅CD = -3- ---2---⋅---2---⋅---2---=

  √-∘ --------------------------  √-∘ --------------------------
= -2- S(△DBC )⋅S(△DAC  )⋅S(△DAB  )= -24 S(△HBC  )⋅S(△HAC  )⋅S(△HAB  )=
   3                              3

  √ -∘ -------  √-
= --24 2⋅ 1 ⋅ 4= 24√9
   3   9 3  9   43
Ответ:

 2√√42
9 43

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!