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 №66528 ЕГЭ Профильной математике

    Условие задания #66528

    №14 по КИМ

    Дана правильная треугольная пирамида SABC,   сторона основания AB = 16,   высота SH = 10,   точка K   — середина AS.   Плоскость, проходящая через точку K   и параллельная основанию пирамиды, пересекает ребра SB   и SC   в точках Q   и   P   соответственно.

    а) Докажите, что площадь P QBC   относится к площади BSC   как 3:4.

    б) Найдите объем пирамиды KBQP C.

    Ответ

    Ответ:

    Решение

     
     
     
     
     
     

    а) Обозначим плоскость (KP Q)   через α.   По условию плоскости α   и (ABC )   параллельны, следовательно, они пересекают плоскость (ASB)   по параллельным прямым. Плоскость (ABC )   пересекает плоскость (ASB )   по прямой AB,   плоскость   α   пересекает плоскость (ASB )   по прямой KQ.   Тогда получаем, что KQ ∥ AB.   По аналогичным соображениям KP  ∥AC.

    Далее, KQ ∥ AB,   причем K   — середина AS,   следовательно, KQ   — средняя линия в треугольнике ASB   и точка Q   — середина SB.   Аналогично получаем, что точка P   — середина SC.   Тогда QP   — средняя линия треугольника BSC,   параллельная стороне BC.   Следовательно,      1
PQ = 2BC.

     

    PIC

    Обозначим через h   длину высоты треугольника SCB,   проведенной из вершины S.   Так как QP   — средняя линия, то она делит эту высоту пополам. Следовательно, высота трапеции BQP C   равна 1h.
2   Теперь можем найти отношение площади BQP C   к площади BSC :

    SBQPC    12 (PQ + BC )⋅ 12h
-SBSC- = ----1BC-⋅h----=
       (     2   )
    = 12-12BC-+-BC--= 3
          BC        4

    б) Расписав объем пирамиды SABC   через объемы ее составных частей, получим

    V    = V     + V     + V
 SABC   SKPQ    KABC    KBQPC
VKBQPC = VSABC − VSKPQ − VKABC

    Найдем все эти объемы, чтобы затем найти объем пирамиды KBQP  C.

    Площадь правильного треугольника ABC   со стороной AB = 16   равна

           1             √-
SABC = 2AB2 sin60∘ = 64 3

     

    PIC

    Высота SH   пирамиды SABC   равна 10, тогда ее объем равен

    VSABC = 1SABC ⋅SH = 6√40
        3             3

    Далее, найдем следующие отрезки как средние линии соответствующих треугольников:

          1         1          1
KP  = 2AC, KQ = 2 AB, QP = 2BC

    Следовательно, треугольник KQP   подобен треугольнику ABC   по трем сторонам с коэффициентом 1:2.   Тогда получаем

           (  )2         √-
SKQP =   1  SABC = 16 3
         2

    Пусть   ′
H  — точка пересечения SH   с плоскостью α.   Далее, α ∥(ABC ),   следовательно,    ′
SH  — высота пирамиды SKQP.   Так как AH   и    ′
KH  — прямые пересечения плоскости (ASH )   с параллельными плоскостями (ABC )   и α,   то они параллельны. Тогда в треугольнике ASH   отрезок KH ′  проходит через середину AS   и параллелен AH.   Значит, KH ′  — средняя линия и

    SH ′ = 1SH = 5
      2

     

    PIC

    Тогда можем найти объем пирамиды SKP Q :

            1         ′  1   √ -    -80-
VSKPQ = 3SKQP ⋅SH  = 3 ⋅16  3⋅5= √3-

    Высота из вершины K   пирамиды KABC   равна H ′H  =5,   так как α ∥(ABC ),   а HH  ′  и есть расстояние между этими плоскостями. Тогда можем найти объем пирамиды KABC  :

    VKABC = 1SABC ⋅HH ′ = 1 ⋅64√3 ⋅5= 3√20
        3            3            3

    Осталось вычислить объем KBQP C :

    VKBQPC = VSABC − VSKPQ − VKABC =

  = 6√40− √80-− 3√20 = 2√40-= 80√3
      3    3    3    3
     
    Ответ: б)   √ -
80  3
    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