Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела швб - задания по годам
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#74505

Шар радиуса 4
9  лежит внутри правильной четырехугольной пирамиды SABCD  со стороной основания 8 и высотой 3. Этот шар касается плоскости основания ABCD  пирамиды и боковых граней SBC  и SCD.  Плоскость γ  касается шара, проходит через точку B,  середину K  ребра CD  и пересекает ребро SC  в точке M.  Найдите объем пирамиды MBCK.

Источники: ШВБ - 2022, 11 (см. olymp.bmstu.ru)

Показать ответ и решение

Поскольку пирамида SABCD  правильная, то центр O  указанного шара лежит в плоскости SHC  , где SH  — высота пирамиды. Пусть RP ∥SH,R∈ SC,P ∈HC,  O∈ RP.

Обозначим SH = h,AB =a,RP =kh.  Проведем PN ∥AB,N ∈BC.  E  — точка касания шара плоскости SBC,  пусть радиус шара OE = r.

PIC

Поскольку PC :HC = k,  то PN = ka∕2.  Треугольники ROE  и RPN  подобны, и OE :PN = RO :RN,  или

                                      (√ -2---2-  )
-r--= -∘-k2h−-r--2,  r= √-kh2− r-2, k= r --4h--+a-+ 1
ka∕2  k  h +(a∕2)    a   4h + a      h      a

По условию задачи a =8,h= 3,r= 4.
             9  Тогда k= 1.
   3

Точка F  — точка пересечения AC  и BK,  тогда FC = AC∕3.  Поскольку P C = kHC =  = HC ∕3=  AC∕6,F P = PC.

Пусть PQ⊥ BK  . Тогда      -a√-
PQ = 2 5.  Если α= ∠OQP,  то      r2√5  √5
tgα=   a =  9 .  Угол между плоскостью γ  и плоскостью основания равен 2α.  Тогда

       2tgα     4√5ar   9√5
tg2α = 1− tg2α-= a2-− 20r2 =-38

Пусть MG  — отрезок перпендикуляра, опущенного из точки M  на плоскость основания ABC  , и MG = nh  .

PIC

Тогда CG = nCH  . Если GV ⊥ BK  , то

GV = GF-h0 = AC-∕3-− nAC-∕2h0 = 2− 3nh0,
     CF         AC∕3         2

h0 = a√5  — высота треугольника BCK,  проведенная из вершины C.

       2nh√5          4ra2       12
tg2α= (2− 3n)a,n= (h+-6r)a2− 20hr2 = 37

           2
VMBCK = 1⋅ a-nh = 192
        3  4     37
Ответ:

 192
 37

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!