Тема . Счёт площадей и объёмов

Площадь сечения (+ построение сечений)

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#101477

Основанием пирамиды SABC  служит прямоугольный треугольник ABC  с катетами AB = 2  и BC = 6.  Высотой пирамиды SABC  является отрезок SD,  где точка D  симметрична точке B  относительно середины отрезка AC.  Точка M  принадлежит боковому ребру SB,  причем SM  =2MB.  Найдите площадь сечения пирамиды плоскостью, проходящей через D  параллельно гипотенузе основания AC  и отрезку AM,  если расстояние от точки B  до секущей плоскости равно √ --
  14.

Источники: ШВБ - 2021, 11 (см. olymp.bmstu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Если вы верно построили сечение, то оно должно быть треугольником. Обозначим его через KNL (K на AS, N на BS, L на CS). Пусть A₁ симметрична B относительно A, аналогично определим C₁. Заметим, что треугольники KNL и A₁NC₁ подобны.

Подсказка 2

Отметьте на BD такую точку R, что NR || SD. Тогда NR перпендикулярна плоскости основания. Также проведите через R Прямую, перпендикулярную A₁C₁ и пересекающую её в Q. Что можно сказать про NQ в треугольнике A₁NC₁?

Подсказка 3

Также давайте проведём через B прямую параллельно A₁C₁ и пересечём её с RQ в B₁. Расстояние от B до секущей плоскости равно расстоянию от B₁ до секущей плоскости (почему?). Дальше осталось аккуратно посчитать ответ.

Показать ответ и решение

PIC

Треугольник ABC  — прямоугольный, ∠B = 90∘,AB = a= 2,BC = b= 6,M ∈ SB,SM = 2MB,  точка O∈ AC,AO = OC,  точка D  симметрична B  относительно O.  Секущая плоскость π  проведена через точку D,π∥AM,π∥AC,  расстояние ρ  от точки B  до плоскости      √--
π,ρ=  14.

1)  Проведём через точку D  прямую A1C1,  параллельную AC,  такую, что A1A =AB = a,C1C = CB = b.  Также отметим точку    N  на SB  такую, что A1N ∥AM, NM = MB  (AM − средняя линия ΔA1NB ),  SN = 13SB,  и A1N  пересекает SA  в точке K.  Тогда видим, продлив A1N  до пересечения в точке S1  с прямой, проходящей через S  паралелльно A1B  и лежащей в плоскости A1BS,  что

ΔSS1N ∼ △A1BN  ⇒ SS1 = a

К тому же

ΔSS1K ∼ΔAA1K  ⇒ SK = KA

Проведём через точку N  в плоскости A1SB  прямую, параллельную A1B  и пересекающую AS  в точке N1.  Тогда получаем, что

                  KN   1          1
ΔN1NK  ∼ΔA1AK  ⇒ A-K-= 3 ⇐ ⇒ KN  =4 A1N
                  1

Аналогично, проведя подобные рассуждения в плоскости C1BS,  получаем, что LN = 14C1N,  где L  точка пересечения C1N  и CS.  Плоскость π  содержит △A1NC1,  сечение — треугольник △KNL.

2)  Для площадей, в силу подобия треугольников, имеем соотношение S△KNL = 116S△A1NC1.

3)  Отметим на BD  точку R  такую, что NR∥SD.  Тогда

            ∘ ------
DR = 1DB = 1  a2+b2
     3     3

4)  Через R  проведём прямую QR ⊥ CA,  и пусть она пересекает прямую, параллельную AC  и проходящую через B,  в точке  B1.  Тогда по теореме о 3  перпендикулярах NQ ⊥ C1A1,  откуда

S△A NC  = 1A1C1⋅NQ = AC ⋅NQ  =NQ ∘a2-+b2-
    1 1   2

        1-  ∘ -2--2-
S△KNL = 16NQ  a + b

5)  Найдем NQ.  Поскольку AC ∥BB1 ⇒ BB1 ∥π,  и расстояние ρ  от точки B  до плоскости π  равно расстоянию от точки B1  до плоскости π.  Длина отрезка QB1  равна высоте треугольника △A1BC1,

       2ab          2ab
QB1 = √a2-+b2,QR = 3√a2+-b2

Имеем                    ∘ ---------
QN ⋅ρ= QB1⋅NR, NR =  QN2 − QR2.  Пусть QN = x  . Тогда

       2ab  ∘ ------4a2b2--
xρ = √a2+-b2- x2− 9(a2-+b2)

x2ρ2 = --4a2b2--(9x2(a2 +b2)− 4a2b2)
      9(a2+ b2)2

             4a2b2
x =3√a2-+b2∘4a2b2− ρ2(a2+b2)

S△KNL  = -∘-----a2b2--------= -∘-----2262--------= 3
         12  4a2b2− ρ2(a2+ b2)   12  4⋅2262− 14(22 +62)
Ответ:

 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!