Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 505713
i

Шар, ра­ди­ус ко­то­ро­го равен 2, впи­сан в пра­виль­ную че­ты­рех­уголь­ную пи­ра­ми­ду SABCD с вер­ши­ной S. Вто­рой шар ра­ди­у­са 1 ка­са­ет­ся пер­во­го шара, ос­но­ва­ния пи­ра­ми­ды и бо­ко­вых гра­ней BSC и CSD. Най­ди­те объем пи­ра­ми­ды.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть I  — центр впи­сан­но­го шара, I_1  — центр шара ра­ди­у­са 1, H,H_1  — про­ек­ции I,I_1 на SBC, O  — центр ос­но­ва­ния. Тогда точки C,I,I_1 лежат на одной пря­мой (они рав­но­уда­ле­ны от трех гра­ней трех­гран­но­го угла) и тре­уголь­ни­ки CI_1H_1 и CIH по­доб­ны (по двум углам) с ко­эф­фи­ци­ен­том IH:I_1H_1=2. При этом 2I_1C=IC=I_1C плюс 3 (из-за ка­са­ния шаров), от­ку­да CI=6. Тогда из пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка CIO на­хо­дим CO= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 32 конец ар­гу­мен­та , по­это­му сто­ро­ны ос­но­ва­ния равны 8.

Те­перь от­ме­тим се­ре­ди­ну BC  — точку P  — и за­ме­тим, что IP  — бис­сек­три­са тре­уголь­ни­ка SPO (точка I рав­но­уда­ле­на от его сто­рон). Тогда  тан­генс \angle IPO= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,  тан­генс \angle SPO= тан­генс 2\angle IPO= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 1 минус 0.25 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и SO=OP умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

На­ко­нец, V= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на 8 в квад­ра­те умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1024, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби .

 

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: 1024, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ.2
Ре­ше­ние со­дер­жит обос­но­ван­ный пе­ре­ход к пла­ни­мет­ри­че­ской за­да­че, но по­лу­чен не­вер­ный ответ или ре­ше­ние не за­кон­че­но

ИЛИ

при пра­виль­ном от­ве­те ре­ше­ние не­до­ста­точ­но обос­но­ва­но.

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Источник: А. Ларин: Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 60
Классификатор стереометрии: Впи­сан­ный шар, Объем тела, Пра­виль­ная четырёхуголь­ная пи­ра­ми­да, Си­сте­ма шаров