Тема . Счёт площадей и объёмов

Поиск объёмов или решение через вспомогательные объёмы

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#69375

Боковые рёбра треугольной пирамиды попарно перпендикулярны, а стороны основания равны √61-  , √52-  , √41  . Центр сферы, которая касается всех боковых граней, лежит на основании пирамиды. Найдите радиус этой сферы.

Источники: Звезда - 2023 (см. zv.susu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Для начала, можно найти оставшиеся длины ребер: у нас же они перпендикулярны, а значит, можно применить теорему Пифагора!

Подсказка 2

С длинами разобрались, а что делать с радиусом вписанной сферы? На плоскости у нас есть полезный факт, что r = S/p, где S - площадь треугольника, а p - полупериметр. Если вы помните доказательство этого факта, то проведите аналогичные рассуждения здесь)

Подсказка 3

Если не помните, то сделайте вот что: вот у нас есть центр сферы O. Проведем отрезки из O ко всем вершинам пирамиды. Тогда он разбивается на 3 маленьких тетраэдра. Тогда его объем - сумма объемов маленьких тетраэдров. А чему равны объемы маленьких тетраэдров?)

Подсказка 4

А они равны 1/3 × r × (площадь грани). Причем площадь грани очень легко посчитать т.к. боковые ребра - перпендикулярны, и их длины мы знаем! Осталось ещё вспомнить формулу объема пирамиды у которой боковые ребра перпендикулярны, и дело в шляпе!

Показать ответ и решение

PIC

Обозначим основание пирамиды — ABC  , вершину пирамиды — D  , центр сферы — O  , радиус сферы — r  . Пусть      √--     √ --     √--
AB =  41,BC =  61,AC =  52  . Обозначим AD = x,BD = y,CD = z  .

Так как радиус, проведённый в точку касания сферы и плоскости, ортогонален плоскости, имеем:

VABCD =VABDO + VBCDO +VACDO =

= 13SABD ⋅r+ 13SBCD ⋅r+ 13SACD⋅r=

    (             )
= 1r 1xy+ 1yz+ 1zx
  3  2    2    2

С другой стороны, так как боковые рёбра попарно перпендикулярны, то

        1
VABCD = 6xyz

Поэтому

       xyz
r= xy-+yz+-xz

Числа x,y,z  находятся из системы уравнений:

(
|||{ x2+y2 = 41
  x2+z2 = 52
|||( y2+z2 = 61

Складывая уравнения системы и деля на два, получим:

 2   2  2
x + y +z = 77

откуда x2 = 16,y2 = 25,z2 =36  . Тогда

r= ---4-⋅5-⋅6-----= 60-
   4⋅5+4 ⋅6 +5⋅6   37
Ответ:

 60
37

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!