Тема 3. Геометрия в пространстве (стереометрия)

3.07 Призма

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела геометрия в пространстве (стереометрия)
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#17132Максимум баллов за задание: 1

От треугольной призмы, объем которой равен 120, отсечена треугольная пирамида плоскостью, проходящей через сторону одного основания и противоположную вершину другого основания. Найдите объем оставшейся части.

PIC

Показать ответ и решение

Обозначим через S  площадь основания призмы, через h  — ее высоту. Тогда объем призмы равен

Vпр =Sh = 120

Объем отсеченной пирамиды равен

      1
Vпир = 3Sh =40

Тогда объем оставшейся части равен

Vост = Vпр − Vпир = 120− 40= 80
Ответ: 80

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#2340Максимум баллов за задание: 1

ABCA1B1C1   – треугольная призма с основаниями ABC  и A1B1C1   . Отрезок A1K  перпендикулярен плоскости (ABC  )  , A1K  =  3  , причем точка K  лежит на медиане AM  треугольника ABC  , AK   = 0,2AB  , AB  = AC  ,            --
BC   = 10√ 3  . Найдите угол между плоскостями (ABC  )  и (AA1C  )  . Ответ дайте в градусах.

Показать ответ и решение

Построим KP  перпендикулярно AC  .
 
PIC

 

Тогда A1P  перпендикулярен AC  по теореме о трех перпендикулярах и угол между плоскостями (ABC  )  и (AA1C  )  равен ∠A1P  K  .

Так как AB  = AC  и AM  – медиана, то треугольник ABC  равнобедренный и AM  – высота. Треугольники AP  K  и AM  C  подобны по двум углам (∠P  AK  – общий), тогда

P K    AK            1
-----= ---- = 0,2 =  -.
M C    AC            5
Так как        1-       √ --
M C =  2BC   = 5  3  , то        √ --
P K =    3  .  
             A1K      3     √ --
tg∠A1P  K  = ----- = √---=    3     ⇒      ∠A1P  K  = 60 ∘,
              PK       3
так как 0∘ < ∠A1P  K <  180∘ .
Ответ: 60

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#2768Максимум баллов за задание: 1

В основаниях призмы ABCDEF     A1B1C1D1E1F1   лежат правильные шестиугольники. AD  и BF  пересекаются в точке H  , A1H  – высота призмы. Ребро AA1   наклонено к плоскости оснований под углом, тангенс которого равен 2  . Найдите объем призмы, если           --
AF  =  2√ 3  .
 
PIC

Показать ответ и решение

AH  – проекция наклонной A1A  на плоскость ABC  , тогда tg∠A1AH    = 2  .

 

В ABCDEF  все углы равны друг другу, их можно найти по формуле: 180∘⋅(n−-2)-
    6   , где n  – число сторон правильного многоугольника, тогда каждый угол в правильном шестиугольнике равен: 180∘⋅(6−2)
----6--- =  120∘ .

 

Треугольник △ABF  – равнобедренный,                     180∘−-120∘     ∘
∠ABF    = ∠AF  B  =     2    = 30 .
В силу симметрии ABCDEF  :                      120∘
∠F  AH  = ∠BAH    =  -2--= 60 ∘ ⇒ △AHF  – прямоугольный. В этом треугольнике AH  лежит напротив угла в 30∘ ⇒                     √ --
AH  =  1⋅ AF =  1 ⋅ 2 3
       2        2  .
В прямоугольном треугольнике △A1AH  :                            √ --
A1H  = AH   ⋅ tg∠A1AH  =  2  3  .

 

В шестиугольнике ABCDEF  отрезки AD  , BE  и CF  пересекаются в точке O  , при этом шестиугольник разделится на 6  одинаковых равносторонних треугольников со стороной, равной   2√3--  (см. рисунок).
 
PIC

 

Тогда                          1   √ --  √ --      ∘      1  √ --  √ -- √3-     √ --
SABCDEF   =  6 ⋅ S тр. = 6 ⋅2 ⋅ 2 3 ⋅ 2 3 ⋅ sin60 = 6 ⋅ 2 ⋅ 2 3 ⋅ 2 3 ⋅ 2 = 18 3  .

 

Теперь найдем объем призмы:

                         √ --   √ --
V  = A1H  ⋅ SABCDEF  =  2  3 ⋅ 18 3 = 108.
Ответ: 108

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#40595Максимум баллов за задание: 1

Площадь боковой поверхности треугольной призмы равна 36. Через среднюю линию основания этой призмы проведена плоскость, параллельная боковой грани. Найдите площадь боковой поверхности отсечённой треугольной призмы.

PIC

Показать ответ и решение

Обозначим площадь боковой поверхности исходной призмы за Sисх.,  площадь боковой поверхности отсеченной призмы за Sотс..

Площадь боковой поверхности исходной призмы равна:

Sисх. = SA BBA + SB CCB + SA CCA
        1 1      1 1      1 1

Площадь боковой поверхности отсеченной призмы равна:

S   = S       +S        +S
 отс.   A1M1MA    M1N1NM    A1N1NA

Так как MN  — средняя линия △ ABC,  то

        1
  MN  = 2BC
           1
AM = MB  = 2AB
           1
AN = NC  = 2AC

В параллелограммах A1M1MA  и A1B1BA  высоты, проведенные к основаниям AM  и AB  совпадают, а основание AM  в 2 раза меньше основания AB.  Так как площадь параллелограмма равна произведению высоты на основание, то:

SA M MA = 1SA B BA
  1 1     2  1 1

Аналогично:

          1
SM1N1NM = 2SB1C1CB

SA1N1NA = 1SA1C1CA
          2

Найдем площадь боковой поверхности отсеченной призмы:

    Sотс. = SA1M1MA + SM1N1NM +SA1N1NA =

= 1SA1B1BA + 1 SB1C1CB + 1SA1C1CA = 1 Sисх. = 18
  2         2          2         2
Ответ: 18

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#58793Максимум баллов за задание: 1

Через среднюю линию основания треугольной призмы проведена плоскость, параллельная боковому ребру. Площадь боковой поверхности отсеченной треугольной призмы равна 8. Найдите площадь боковой поверхности исходной призмы.

PIC

Показать ответ и решение

Рассмотрим боковую грань отсеченной треугольной призмы, параллельную одной из боковых граней исходной призмы. Она представляет собой параллелограмм с высотой, равной высоте параллельной ей боковой грани исходной призмы и основанием в 2 раза меньше, чем у грани исходной призмы. Значит, их площади также отличаются в 2 раза.

Две оставшиеся боковые грани отсеченной треугольной призмы являются частями боковых граней исходной призмы. Каждая из них — параллелограмм, у которого одна из сторон равна стороне соответствующей ей грани исходной призмы, а вторая сторона в 2 раза меньше. Значит, их площади также отличаются в 2 раза.

Таким образом, площадь боковой поверхности отсеченной призмы в 2 раза меньше площади боковой поверхности исходной призмы. Тогда площадь боковой поверхности исходной призмы равна

8⋅2= 16
Ответ: 16

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#137506Максимум баллов за задание: 1

Площадь боковой поверхности треугольной призмы равна 24. Через среднюю линию основания призмы проведена плоскость, параллельная боковому ребру. Найдите площадь боковой поверхности отсечённой треугольной призмы.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Обозначим площадь боковой поверхности исходной призмы за Sисх,  площадь боковой поверхности отсеченной призмы за Sотс.

Пусть M,  N,  M1  и N1  — середины ребер AB,  AC,  A1B1  и A1C1  призмы ABCA1B1C1.

Площадь боковой поверхности исходной призмы равна

Sисх =SA1B1BA + SB1C1CB + SA1C1CA

Площадь боковой поверхности отсеченной призмы равна

Sотс = SA1M1MA +SM1N1NM + SA1N1NA

AA1CC1BB1NMM1N1

Так как MN  — средняя линия △ABC,  то

        1
  MN  = 2BC
           1
AM = MB  = 2AB

AN = NC  = 1AC
           2

В параллелограммах A1M1MA  и A1B1BA  высоты, проведенные к основаниям AM  и AB,  совпадают, а основание AM  в 2 раза меньше основания AB.  Так как площадь параллелограмма равна произведению высоты на основание, то

SA1M1MA = 1SA1B1BA
          2

Аналогично имеем:

          1
SM1N1NM = 2SB1C1CB

SA1N1NA = 12SA1C1CA

Найдем площадь боковой поверхности отсеченной призмы:

Sотс = SA1M1MA +SM1N1NM +SA1N1NA =
   1         1          1
 = 2SA1B1BA+ 2SB1C1CB + 2SA1C1CA =
         = 1 S   = 24= 12
           2  исх.  2
Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#137507Максимум баллов за задание: 1

Через среднюю линию основания треугольной призмы проведена плоскость, параллельная боковому ребру. Площадь боковой поверхности отсечённой треугольной призмы равна 36. Найдите площадь боковой поверхности исходной призмы.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Обозначим площадь боковой поверхности исходной призмы за Sисх,  площадь боковой поверхности отсеченной призмы за Sотс.

Пусть M,  N,  M1  и N1  — середины ребер AB,  AC,  A1B1  и A1C1  призмы ABCA1B1C1.

Площадь боковой поверхности исходной призмы равна

Sисх =SA1B1BA + SB1C1CB + SA1C1CA

Площадь боковой поверхности отсеченной призмы равна

Sотс = SA1M1MA +SM1N1NM + SA1N1NA

AA1CC1BB1NMM1N1

Так как MN  — средняя линия △ABC,  то

   BC  = 2MN

AB  =2AM  = 2MB
 AC = 2AN = 2NC

В параллелограммах A1M1MA  и A1B1BA  высоты, проведенные к основаниям AM  и AB,  совпадают, а основание AB  в 2 раза больше основания AM.  Так как площадь параллелограмма равна произведению высоты на основание, то

SA B BA = 2SA M MA
  1 1        1 1

Аналогично имеем:

SB1C1CB =2SM1N1NM

 SA1C1CA = 2SA1N1NA

Найдем площадь боковой поверхности исходной призмы:

Sисх. = SA1B1BA + SB1C1CB + SA1C1CA =
=2SA1M1MA + 2SM1N1NM + 2SA1N1NA =
        = 2Sотс. =2 ⋅36= 72
Ответ: 72

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#92096Максимум баллов за задание: 1

Через среднюю линию основания треугольной призмы, объем которой равен 52, проведена плоскость, параллельная боковому ребру. Найдите объем отсеченной треугольной призмы.

Источники: Банк ФИПИ | ЕГЭ 2024, резерв досрочной волны

Показать ответ и решение

Объем треугольной призмы вычисляется по формуле

V = Sосн.⋅h,

где Sосн.  — площадь основания призмы, h  — ее высота.

Обозначим за Vотс.,Sотс.  объем и площадь основания отсеченной призмы, за Vисх.,Sисх.  объем и площадь исходной призмы.

Так как у отсеченной призмы и исходной призмы совпадают высоты, проведенные к основаниям AMN  и ABC  соответственно, то

Vотс.=  Sотс.
Vисх.   Sисх.

AA1CC1BB1NMM1N1

Так как MN  — средняя линия △ABC,  то она отсекает треугольник, подобный исходному с коэффициентом 12,  то есть △AMN   ∼ △ABC  с коэффициентом подобия 12.

Так как отношение площадей подобных треугольников равно коэффициенту подобия в квадрате, то

Sотс.   SAMN-  ( 1)2  1
Sисх. = SABC =   2  = 4

Поэтому

Vотс.= 1  ⇒   V   = 1 V   = 1⋅52= 13
Vисх.  4       отс.  4  исх.  4
Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#17753Максимум баллов за задание: 1

Через среднюю линию основания треугольной призмы проведена плоскость, параллельная боковому ребру. Найдите объём этой призмы, если объём отсечённой треугольной призмы равен 5.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Объем треугольной призмы вычисляется по формуле

V = Sосн.⋅h,

где Sосн.  — площадь основания призмы, h  — ее высота.

Обозначим за Vотс.,Sотс.  объем и площадь основания отсеченной призмы, за Vисх.,Sисх.  объем и площадь исходной призмы.

Так как у отсеченной призмы и исходной призмы совпадают высоты, проведенные к основаниям AMN  и ABC  соответственно, то

Vотс.=  Sотс.
Vисх.   Sисх.

AA1CC1BB1NMM1N1

Так как MN  — средняя линия △ABC,  то она отсекает треугольник, подобный исходному с коэффициентом 12,  то есть △AMN   ∼ △ABC  с коэффициентом подобия 12.

Так как отношение площадей подобных треугольников равно коэффициенту подобия в квадрате, то

Sотс.   SAMN-  ( 1)2  1
Sисх. = SABC =   2  = 4

Поэтому

V-отс.= 1  ⇒   V   = 4V   = 4⋅5 =20
Vисх.  4       исх.    отс.
Ответ: 20

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#18126Максимум баллов за задание: 1

Через среднюю линию основания треугольной призмы проведена плоскость, параллельная боковому ребру. Найдите объём этой призмы, если объём отсечённой треугольной призмы равен 7.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Объем треугольной призмы вычисляется по формуле

V = Sосн.⋅h,

где Sосн.  — площадь основания призмы, h  — ее высота.

Обозначим за Vотс.,Sотс.  объем и площадь основания отсеченной призмы, за Vисх.,Sисх.  объем и площадь исходной призмы.

Так как у отсеченной призмы и исходной призмы совпадают высоты, проведенные к основаниям AMN  и ABC  соответственно, то

Vотс.=  Sотс.
Vисх.   Sисх.

AA1CC1BB1NMM1N1

Так как MN  — средняя линия △ABC,  то она отсекает треугольник, подобный исходному с коэффициентом 12,  то есть △AMN   ∼ △ABC  с коэффициентом подобия 12.

Так как отношение площадей подобных треугольников равно коэффициенту подобия в квадрате, то

Sотс.   SAMN-  ( 1)2  1
Sисх. = SABC =   2  = 4

Поэтому

V-отс.= 1  ⇒   V   = 4V   = 4⋅7 =28
Vисх.  4       исх.    отс.
Ответ: 28

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#137508Максимум баллов за задание: 1

Через среднюю линию основания треугольной призмы проведена плоскость, параллельная боковому ребру. Найдите объём этой призмы, если объём отсечённой треугольной призмы равен 15.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Объем треугольной призмы вычисляется по формуле

V = Sосн.⋅h,

где Sосн.  — площадь основания призмы, h  — ее высота.

Обозначим за Vотс.,Sотс.  объем и площадь основания отсеченной призмы, за Vисх.,Sисх.  объем и площадь исходной призмы.

Так как у отсеченной призмы и исходной призмы совпадают высоты, проведенные к основаниям AMN  и ABC  соответственно, то

Vотс.=  Sотс.
Vисх.   Sисх.

AA1CC1BB1NMM1N1

Так как MN  — средняя линия △ABC,  то она отсекает треугольник, подобный исходному с коэффициентом 12,  то есть △AMN   ∼ △ABC  с коэффициентом подобия 12.

Так как отношение площадей подобных треугольников равно коэффициенту подобия в квадрате, то

Sотс.   SAMN-  ( 1)2  1
Sисх. = SABC =   2  = 4

Поэтому

Vотс.= 1   ⇒   V   = 4V   = 4⋅15= 60
Vисх.  4        исх.    отс.
Ответ: 60
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!