Тема 14. Задачи по стереометрии

14.02 Задачи №14 из сборника И.В. Ященко

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#45474

В правильной четырехугольной пирамиде SABCD  сторона основания AB  равна 4, а боковое ребро SA  равно 5. На ребре SC  отмечена точка K,  причем SK  :KC = 1:3.  Плоскость α  содержит точку K  и параллельна плоскости (SAD ).

а) Докажите, что сечение пирамиды SABCD  плоскостью α  — трапеция.

б) Найдите объем пирамиды, вершиной которой является точка S,  а основанием — сечение пирамиды SABCD  плоскостью α.

Показать ответ и решение

а) Две параллельные плоскости пересекают третью плоскость по параллельным прямым. Следовательно, α  пересечет плоскость SCD  по прямой KN ∥ SD,  плоскость ABC  по прямой MN  ∥AD,  плоскость SAB  по прямой ML  ∥SA,  плоскость SBC  по прямой LK ∥BC.

Так как AD ∥ BC,  то MN  ∥AD  ∥BC ∥ LK.

По теореме Фалеса имеем:

SL :LB = SK  :KC    ⇒   SL :SB = SK :SC = 1:4

Следовательно, △SLK  ∼ △SBC  по двум сторонам и общему ∠S  между ними. Отсюда LK  = 1BC.
      4

Так как MN  ∥BC,  то MBCN  — параллелограмм, следовательно, MN  = BC.  Значит, MN  > LK,  то есть MN  ⁄=LK.  Следовательно, MNKL  — трапеция. Что и требовалось доказать.

PIC

б) Пусть SO  — высота пирамиды SABCD,  тогда O  — точка пересечения диагоналей квадрата ABCD.  Пусть E  и F  — середины AD  и BC  соответственно. Тогда O ∈EF  и EF  ⊥ BC.

Пусть SF ∩ LK = I,  EF ∩ MN  = J.  Так как BC ⊥ SO,  то BC ⊥ (SEF )  и BC  ⊥IJ.  Тогда LK ⊥ IJ  и IJ  — высота трапеции MNKL.

Проведем SH  ⊥IJ.  Тогда BC ⊥ SH,  откуда LK ⊥ SH  и SH ⊥ α.  Тогда SMNKL  — пирамида, объем которой нужно найти, и отрезок SH  — ее высота. Найдем нужные нам значения:

MN  =BC  = 4

LK = 1BC = 1
     4
          3
JF = MB = 4AB  = 3
     ∘---2-----2  √--
SF =  SC  − FC  =  21
    1      1√--
SI = 4SF = 4 21
     3     3√--
IF = 4SF = 4 21
          OF     2
cos∠SFO = SF- = √21-
    ∘ ----------------------------     --
IJ =  IF2+ JF 2− 2 ⋅IF ⋅JF ⋅cos∠SFO = 3√ 21
                          ∘---      4
          ∘ -----2------    17
sin∠SF O =   1− cos ∠SF O =   21
                         √--
sin∠JIF  = JF-⋅siInJ∠SF-O-= 42117-
                  ∘---
SH = SI ⋅sin ∠JIF =  17-
                    21

Таким образом, искомый объем пирамиды равен

         1      LK + MN       5√ --
VSMNKL = 3 ⋅SH ⋅----2----⋅IJ = 8 17
Ответ:

б) 5√17
8

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Имеется верное доказательство утверждения пункта а) и обоснованно получен верный ответ в пункте б)

3

Обоснованно получен верный ответ в пункте б)

2

ИЛИ

имеется верное доказательство утверждения пункта а) и при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки

Имеется верное доказательство утверждения пункта а)

1

ИЛИ

при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки

ИЛИ

обоснованно получен верный ответ в пункте б) с использованием утверждения пункта а), при этом пункт а) не выполнен

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

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!