Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 505743
i

В тре­уголь­ной пи­ра­ми­де длины двух не­пе­ре­се­ка­ю­щих­ся рёбер равны 12 и 4, а осталь­ные рёбра имеют длину 7. В пи­ра­ми­ду впи­са­на сфера. Найти рас­сто­я­ние от цен­тра сферы до ребра длины 12.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть AC=4,BD=12, A_1,B_1  — се­ре­ди­ны этих ребер со­от­вет­ствен­но. Тогда центр впи­сан­ной сферы лежит в би­сек­траль­ной плос­ко­сти, про­хо­дя­щей через ребро BD, то есть в BDA_1 (она пер­пен­ди­ку­дяр­на AC, по­это­му тет­ра­эдр сим­мет­ри­чен от­но­си­тель­но нее). Ана­ло­гич­но центр лежит и в ACB_1, то есть лежит на от­рез­ке A_1B_1. Оче­вид­но A_1B_1\perp AC,BD (по­сколь­ку лежит в плос­ко­стях, пер­пен­ди­ку­ляр­ных этим от­рез­кам). Тогда

A_1B_1= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AB в квад­ра­те минус BB_1 в квад­ра­те минус AA_1 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 в квад­ра­те минус 6 в квад­ра­те минус 2 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =3.

Тогда

V_ABCD= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на AC умно­жить на BD умно­жить на d левая круг­лая скоб­ка AC,BD пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на синус \angle левая круг­лая скоб­ка AC,BD пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на 12 умно­жить на 4 умно­жить на 3 умно­жить на 1=24.

Далее,

d левая круг­лая скоб­ка B_1, ABC пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби d левая круг­лая скоб­ка D,ABC пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3V_ABCD, зна­ме­на­тель: S_ABC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 36, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 49 минус 4 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Най­дем ра­ди­ус впи­сан­ной сферы. Он равен

 дробь: чис­ли­тель: 3V_ABCD, зна­ме­на­тель: S_ABC плюс S_ABD плюс S_ACD плюс S_BCD конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Итак, на от­рез­ке A_1B_1 рас­по­ла­га­ет­ся точка на рас­сто­я­нии  дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та конец дроби от плос­ко­сти ABC, при этом рас­сто­я­ния от точек A_1 и B_1 равны 0 и  дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Зна­чит, она делит этот от­ре­зок в от­но­ше­нии  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та : ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та и рас­по­ла­га­ет­ся на рас­сто­я­нии  дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та конец дроби от точки B_1. Это и есть ответ.

 

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та 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 № 65
Классификатор стереометрии: Впи­сан­ный шар, Рас­сто­я­ние от точки до пря­мой, Тре­уголь­ная пи­ра­ми­да, Шар