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#69438

В правильной четырёхугольной пирамиде SABCD  сторона основания ABCD  равна √2  , высота SO  равна 2.  Точка K  лежит на высоте SO  , причём KS :KO = 1:3  . Через точку K  проведена плоскость Π  , перпендикулярная прямой SA  . Найдите площадь сечения пирамиды плоскостью Π  , расстояние от точки D  до плоскости Π  и угол между плоскостью Π  и прямой SD  .

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте начнём с поиска угла! Во-первых, давайте найдем, чему равны AO и AS - это можно сделать, исходя из условия, которое нам дано, и воспоминаний о теореме Пифагора. Если плоскость пересекает ребро AS в точке M, а ребро SD в точке P, то задачу можно переформулировать, как поиск угла SPM, а угол SMP мы знаем из перпендикулярности! Тогда как можно найти SPM?

Подсказка 2

SPM = 90 - MSP = 90 - ASD! Но мы знаем что-то про угол ASD - некоторые стороны в треугольнике, где он находится. Тогда мы можем узнать его синус!

Подсказка 3

Расстояние DP = DS - SP, а эти два расстояния попроще искать. DS мы уже знаем, а SP в треугольнике, где мы знаем угол, какие-то стороны можем тоже попробовать найти! Например, чтобы найти SP, попробуйте сначала найти SM и MP, чтобы вычислить расстояние

Подсказка 4

Площадь искомого треугольника можно найти, зная MN, MP и синус угла между ними. Попробуйте найти его, используя теорему косинусов! Для этого нам потребуются PM и PN, а значит надо найит PN (PM искали в прошлом пункте). А PN можно найти из теоремы косинусов в PNS!

Показать ответ и решение

Имеем AO =1,AS =√5  . Пусть 2α =∠ASC, 2β = ∠ASD  . Тогда

     1       -2-      1--      4        3
tgα= 2,cosα= √5,sinα = √5,sin2α= 5,cos2α = 5

sinβ = √1-,cosβ = √-3-,sin 2β = 3,cos2β = 4,tg2β = 3
       10        10       5       5       4

Пусть плоскость П пересекается с прямыми AS,CS  и DS  в точках M, N  и P  соответственно.

PIC

В плоскости ASC  из прямоугольного △KSM  имеем

               1
SM  =SK cosα= √5-

Далее из прямоугольного △NMS  имеем

      SM    √5                 4
SN = cos2α-= -3 ,MN =SN sin2α = 3√5-

В плоскости ASD  из прямоугольного △P MS  имеем

                              √-
MP  = SM tg2β = √3-,SP =-SM--= -5-
               4 5     cos2β    4

Так как SM  перпендикулярно плоскости Π  , то углом между прямой SD  и плоскостью Π  является

∠SP M = π− 2β = arcsin 4
        2           5

Так как

              √-  √5-  3√5
DP = SD − SP = 5− -4-= -4-,

то расстояние от точки D  до плоскости Π  равно

DP sin∠SP M = 3√--
              5

В плоскости CDS  из △PNS  по теореме косинусов находим

PN2 = 5-+ 5− 5 ⋅ 4=-29-
      16  9  6  5  9⋅16

Рассмотрим △MP N  . Пусть ∠PMN  = φ  . Тогда по теореме косинусов получаем

-29- = -9--+ 16-− 2cosφ
9 ⋅16   16 ⋅5   9⋅5  5

145-  9⋅9+16⋅16-
9⋅16 =    9⋅16   − 2cosφ

      81+256− 145    192   2
cosφ = ---18⋅16----= 18⋅16 = 3

Следовательно,       √5
sinφ = 3-  , и искомая площадь сечения равна

              -1-
MP ⋅MN ⋅sin φ= 3√5
Ответ:

Площадь равна 1√--
35

Расстояние равно √3-
  5

Угол равен     4
arcsin5

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!