Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 505773
i

Угол на­кло­на всех бо­ко­вых гра­ней пи­ра­ми­ды SABC оди­на­ков и равен  арк­тан­генс ко­рень из 2 . Ос­но­ва­ни­ем пи­ра­ми­ды яв­ля­ют­ся пря­мо­уголь­ный тре­уголь­ник ABC с пря­мым углом C.

а)  До­ка­жи­те, что про­ек­ци­ей вер­ши­ны пи­ра­ми­ды на плос­кость ос­но­ва­ния яв­ля­ет­ся центр впи­сан­ной окруж­но­сти тре­уголь­ни­ка ABC.

б)  Найти бо­ко­вую по­верх­ность пи­ра­ми­ды, если AB= ко­рень из 5 , а ра­ди­ус впи­сан­ной в тре­уголь­ник ABC окруж­но­сти равен 1.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть про­ек­ция точки S на плос­кость ос­но­ва­ния это точка H. Опу­стим из точки S пер­пен­ди­ку­ля­ры SK, SL, SM на сто­ро­ны тре­уголь­ни­ка ABC. По тео­ре­ме о трех пер­пен­ди­ку­ля­рах HK, HL, HM -- тоже пер­пен­ди­ку­ля­ры к сто­ро­нам тре­уголь­ни­ка. А из усло­вия ра­вен­ства дву­гран­ных углов при ос­но­ва­нии пи­ра­ми­ды по­лу­ча­ем, что тре­уголь­ни­ки SKH, SLH, SMH равны, по­это­му HK=HL=HM, а зна­чит H -- центр впи­сан­ной в ABC окруж­но­сти.

б)  Как из­вест­но, если фи­гу­ра B \subset бета яв­ля­ет­ся про­ек­ци­ей фи­гу­ры A \subset альфа , то  дробь: чис­ли­тель: S_A, зна­ме­на­тель: S_B конец дроби = ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка альфа , бета пра­вая круг­лая скоб­ка .

Спро­ек­ти­ру­ем бо­ко­вые грани пи­ра­ми­ды на плос­кость ее ос­но­ва­ния. Они по­кро­ют ос­но­ва­ние, а пло­ща­ди их про­ек­ций будут мень­ше пло­ща­дей ис­ход­ных гра­ней в  ко­си­нус арк­тан­генс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби . По­это­му ис­ко­мая бо­ко­вая по­верх­ность равна  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та S_ABC.

Оста­лось найти пло­щадь ос­но­ва­ния. Обо­зна­чим ка­те­ты ос­но­ва­ния пи­ра­ми­ды за a и b. Тогда a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те =5 и  дробь: чис­ли­тель: ab, зна­ме­на­тель: a плюс b плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та конец дроби =1 (тео­ре­ма Пи­фа­го­ра и фор­му­ла для ра­ди­у­са впи­сан­ной окруж­но­сти).

Из вто­ро­го урав­не­ния по­лу­чим ab=a плюс b плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , умно­жая на 2 и скла­ды­вая с пер­вым, по­лу­чим

 левая круг­лая скоб­ка a плюс b пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =2 левая круг­лая скоб­ка a плюс b пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 5 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та ,  левая круг­лая скоб­ка a плюс b плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a плюс b минус 2 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка =0,

от­ку­да a плюс b=2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та . Тогда

ab=2 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та и S_ABC=1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та .

Тогда пло­щадь бо­ко­вой по­верх­но­сти равна  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та левая круг­лая скоб­ка 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка .

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 № 70
Классификатор стереометрии: Пло­щадь по­верх­но­сти, Тре­уголь­ная пи­ра­ми­да