Тема 14. Задачи по стереометрии

14.20 Метод объемов

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#46204

В параллелепипеде ABCDA1B1C1D1  точка K  — середина ребра AB.

а) Докажите, что плоскость CKD1  делит объем параллелепипеда в отношении 7 :17.

б) Найдите расстояние от точки D  до плоскости CKD1,  если известно, что ребра AB,  AD  и AA1  попарно перпендикулярны и равны соответственно 6, 4 и 6.

Показать ответ и решение

а) Назовем плоскость CKD1  плоскостью α.  Так как α  пересечет параллельные плоскости по параллельным прямым, то плоскость ABB1  она пересечет по прямой MK  ∥CD1.  Следовательно, M  — середина AA1.  Тогда CKMD1  — сечение параллелепипеда плоскостью α.

Прямые AD,  KC  и MD1  пересечения плоскостей ADD1,  α  и ADC  пересекаются в одной точке. Назовем эту точку точкой O.  Рассмотрим две треугольные пирамиды: D  ODC
  1  и MOAK.  Пусть V = V        .
 1   AMKDD1C  Тогда

V1 = VD1ODC − VMOAK  ⇒   V2 = V − V1,

где V = VABCDA1B1C1D1   и требуется доказать, что

V1 :V2 = 7:17.

PIC

Проведем D1H  и MP  — перпендикуляры к (ABC ).  Так как AM  :DD1 = 1:2,  то MP  :D1H = 1:2.  Действительно, прямая AM  ∥DD1,  следовательно, угол между прямой AM  и плоскостью ABC  равен углу между прямой DD1  и плоскостью ABC.  Следовательно, △AMP   ∼ △DD1H  как прямоугольные по острому углу ∠MAP  = ∠D1DH.  Из подобия уже следует вышесказанное отношение.

△OAK  = △BCK  по стороне и двум углам, следовательно, их площади равны. Следовательно, если S = SABCD,  то SOAK = 1S,
       4  SODC = S.

Тогда (h= D1H  )

     1    1  1   1    7-    -7
V1 = 3hS− 3 ⋅2h ⋅4S = 24 hS = 24V.

Следовательно,

            17
V2 =V − V1 = 24V  ⇒   V1 :V2 = 7:17.

б) Пусть DN  ⊥ α,  DH  = n  — искомое расстояние. Тогда для пирамиды D1ODC  :

1 ⋅n⋅S     = V      = 1V  ⇒    n= --V---.
3     OD1C    D1ODC   3           SOD1C

PIC

  • V =AB  ⋅AD  ⋅AA1 = 6 ⋅4 ⋅6.
  • Найдем SOD1C.

    Заметим, что CC1D1D  — квадрат. Пусть E  — точка пересечения его диагоналей. Тогда DE ⊥ D1C.  Следовательно, по теореме о трех перпендикулярах OE  ⊥D1C.

    D1C = 6√2  ⇒ DE  = 3√2;  OD = 8  ⇒ OE = √OD2-+-DE2-= √82.

    Следовательно,

    SOD C = 1OE ⋅D1C = 6√41.
    1   2

Тогда

    6⋅4⋅6    24
n = -6√41--= √41.
Ответ:

б) 2√4--
 41

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!