Тема . ДВИ по математике в МГУ

Стереометрия на ДВИ

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#131023

Дана четырехугольная пирамида ABCDS  с высотой SH = 8.  Сфера радиуса 3 касается всех граней пирамиды, причем основания ABCD  эта сфера касается в точке H  основания высоты. Найдите периметр четырехугольника ABCD,  если известно, что его площадь равна 144.

Источники: ДВИ - 2025, вариант 255, задача 7

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Выразим объем четырехугольной пирамиды двумя способами, отсюда найдем площадь полной поверхности.

Подсказка 2

Мы знаем площадь полной поверхности, из чего она состоит? Как можно посчитать площадь треугольников?

Подсказка 3

Попробуем дойти до высоты треугольника CSD. Проведем перпендикуляр OT из центра вписанной сферы к грани CSD, K — точка пересечения ST и CD. Можем ли мы теперь узнать высоту CSD?

Подсказка 4

Можем! Выражаем отрезки, пользуясь подобием треугольников, применяем теорему о трех перпендикулярах и получаем, что SK перпендикулярно CD. Что будет, если выполнить аналогичные действия для других граней?

Подсказка 5

Высоты в гранях равны. Используем площадь полной поверхности и выражаем периметр четырехугольника.

Показать ответ и решение

PIC

С одной стороны,

VABCDS = 1 ⋅SABCD ⋅SH
         3

С другой, если r  — радиус вписанной сферы, Sпп  — площадь полной поверхности, то

VABCDS = 1 ⋅r⋅Sпп
        3

Тогда

1        1
3 ⋅144⋅8 = 3 ⋅3⋅Sпп

Sпп = 48⋅8

Пусть O  — центр вписанной сферы, OT  — перпендикуляр к грани CSD,  прямая ST  пересекает CD  в точке K.  Так как SH = 8,  OH = 3,  то SO = 5,  а также OT = 3,  следовательно, в треугольнике SOT  ST = 4.  Кроме того, △SOT  подобен △SHK,  следовательно,

SO   ST
SK-= SH-

 5    4
SK- = 8

SK = 10

По теореме о трех перпендикулярах, SK ⊥CD.  Заметим, что если мы будем опускать высоты на остальные грани из точки O,  каждый раз будем получать те же самые подобные треугольники, следовательно, высоты в гранях равны. Тогда

Sпп = 48⋅8= SABCD +SASB +SBSC + SCSD+ SDSA =

= 144+ 1 ⋅AB⋅10+ 1⋅BC ⋅10+ 1⋅CD ⋅10+ 1⋅DA ⋅10 =
      2         2         2         2

= 144 + 1 ⋅10 ⋅PABCD
      2

PABCD = 48
Ответ: 48

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!