Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
При поддержке
Тренировки Пробники Статистика Карточки Учебник Об экзамене Учительская
  • Тренажёр заданий ЕГЭ
  • Тренажёр ЕГЭ по Профильной математике
  • Список заданий №14
  • Задание №14
  • Задание №66512 ЕГЭ Профильной математике

    Условие задания #66512

    №14 по КИМ

    В правильную треугольную пирамиду с боковым ребром √13-   и стороной основания 6   вписан шар. Плоскость α   перпендикулярна высоте пирамиды и проходит через ее середину.

    а) Докажите, что плоскость α   и шар пересекаются более чем в одной точке.

    б) Найдите площадь сечения шара плоскостью α.

    Ответ

    Ответ:

    Решение

    а) Пусть SABC   — правильная треугольная пирамида с основанием ABC.   По свойству правильной пирамиды центр O   вписанного в нее шара лежит на ее высоте SH.   Пусть CC1   — высота основания, M   — середина высоты SH.

    Плоскость пересекает шар в более чем одной точке, если расстояние от центра шара до плоскости меньше радиуса шара. Так как α ⊥ SH,   то OM  ⊥ α,   следовательно, требуется доказать, что OM  <r.   Это равносильно тому, что                      1               1
OM  < OH   ⇔   OH  > 2MH   ⇔   OH  > 4SH.

     

    PIC

    Высота правильного треугольника со стороной a   равна √ -
a23 ,   следовательно, CC1 = 3√3   ⇒   CH = 2√3.   Тогда по теореме Пифагора SH = √13−-12= 1.   Так как HC   =√3,
   1   то по теореме Пифагора SC  = √3-+1 = 2.
   1   Рассмотрим △SHC1.   OK = OH  = r   — радиусы шара. Так как △SKO  ∼ △SHC1,   то

    1− r   r           √ -
-2--= √--  ⇔   r = 2 3− 3
        3

    Так как 2√3 − 3 > 2⋅ 3− 3 > 1,
           2      4   то r > 1SH.
    4   Чтд.

     

    PIC

    б) Сечение шара плоскостью α   — окружность с центром в точке M   радиуса MN.   OM  = 12SH − r = 12 − r.   Рассмотрим прямоугольный △OMN   :

       2   2  ( 1   )2          2  1  √-
MN  = r −   2 − r   ⇒   MN   = 4(8 3− 13)

    Следовательно, площадь сечения равна

    S = π ⋅MN2 = π-(8√3-− 13).
            4
     
    Ответ: б) π(8√3-− 13)
4
    Понятно ли решение?

    Похожие задания

    15
    Задание №53477Задание №58397Задание №53692Задание №89375Задание №89376Задание №89377Задание №89378Задание №89379Задание №89380Задание №2259Задание №56471Задание №56472Задание №56473Задание №56474Задание №56579
    Бесплатно

    Решай задачи ЕГЭ в приложении

    Скачивай наш Тренажер ЕГЭ на iPhone или Android и тренируйся в любое время и в любом месте!

    Саша — ассистент в телеграмме