Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В пра­виль­ной че­ты­рех­уголь­ной пи­ра­ми­де SABCD с вер­ши­ной S, точка M  — се­ре­ди­на ребра BS. Най­ди­те пло­щадь се­че­ния, про­ве­ден­но­го через пря­мую AM па­рал­лель­но одной из диа­го­на­лей ос­но­ва­ния, ука­зан­ная диа­го­наль не при­над­ле­жит се­че­нию. Сто­ро­ны ос­но­ва­ния пи­ра­ми­ды равны 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , а вы­со­та пи­ра­ми­ды равна 9.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­ме­тим, что се­че­ние может быть па­рал­лель­но толь­ко диа­го­на­ли BD. (она не имеет общих точек с AM). Чтобы по­стро­ить его про­ве­дем от­ре­зок MN па­рал­лель­но пря­мой BD так, что N при­над­ле­жит SD. Обо­зна­чим точку пе­ре­се­че­ния пря­мых MN и HS за O. (H  — центр ос­но­ва­ния пи­ра­ми­ды). Про­ве­дем те­перь пря­мую AO, она лежит в плос­ко­сти ASC и по­это­му пе­ре­се­чет ребро SC в не­ко­то­рой точке K. Че­ты­рех­уголь­ник AMKN  — ис­ход­ное се­че­ние (дей­стви­тель­но, он со­дер­жит пря­мую MN па­рал­лель­ную пря­мой BD).

Рас­смот­рим тре­уголь­ник CSH и пря­мую OK и при­ме­ним для них тео­ре­му Ме­не­лая:

 дробь: чис­ли­тель: SK, зна­ме­на­тель: KC конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: CA, зна­ме­на­тель: AH конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: HO, зна­ме­на­тель: OS конец дроби =1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: SK, зна­ме­на­тель: KC конец дроби умно­жить на 2 умно­жить на 1=1.

Зна­чит,  дробь: чис­ли­тель: SK, зна­ме­на­тель: KC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Рас­смот­рим те­перь тре­уголь­ник ASC. Он рав­но­бед­рен­ный, ос­но­ва­ние равно 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та =12, вы­со­та SH=9. Зна­чит,

AS= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 в квад­ра­те плюс 9 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та .

Зна­чит, SK= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та . По тео­ре­ме ко­си­ну­сов най­дем

 ко­си­нус \angle ASC = дробь: чис­ли­тель: AS в квад­ра­те плюс SC в квад­ра­те минус AC в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2AS умно­жить на SC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 13 конец дроби .

Те­перь:

AK в квад­ра­те =AS в квад­ра­те плюс SK в квад­ра­те минус 2AS умно­жить на SK умно­жить на ко­си­нус \angle ASC=

=117 плюс 13 минус 2 умно­жить на 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 13 конец дроби =100,

зна­чит, AK=10. По тео­ре­ме о трех пер­пен­ди­ку­ля­рах пря­мая AK пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой BD, зна­чит, и AK пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой MN. Кроме того, MN= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби BD=6. По­это­му:

S_AMKN= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на AK умно­жить на MN= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 10 умно­жить на 6=30.

 

Ответ: 30.

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 № 19
Методы геометрии: Тео­ре­ма Ме­не­лая, Тео­ре­ма о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах
Классификатор стереометрии: Пло­щадь се­че­ния, По­стро­е­ния в про­стран­стве, Пра­виль­ная четырёхуголь­ная пи­ра­ми­да, Се­че­ние, па­рал­лель­ное или пер­пен­ди­ку­ляр­ное пря­мой