Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

На ос­но­ва­нии пра­виль­ной тре­уголь­ной пи­ра­ми­ды с вы­со­той 2 лежит шар, ка­са­ю­щий­ся ос­но­ва­ния в его цен­тре. Ра­ди­ус окруж­но­сти, впи­сан­ной в ос­но­ва­ние, равен 1. Плос­кость p, про­ведённая через вер­ши­ну пи­ра­ми­ды и се­ре­ди­ны двух сто­рон ос­но­ва­ния, ка­са­ет­ся этого шара.

а)  По­строй­те плос­кость p.

б)  Най­ди­те ра­ди­ус шара.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Обо­зна­чим ос­но­ва­ние пи­ра­ми­ды за ABC и ее вер­ши­ну за S. Центр ос­но­ва­ния обо­зна­чим за O. Тогда BC=2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та (ис­хо­дя из ра­ди­у­са), SD=2.

а)  Пусть A_1,B_1  — се­ре­ди­ны сто­рон BC и AC. Про­ве­дем от­рез­ки SA_1,SB_1,A_1B_1. Тре­уголь­ник SA_1B_1  — ис­ко­мое се­че­ние.

б)  Оче­вид­но, шар ка­са­ет­ся также плос­ко­стей SA_1C_1иSB_1C_1. По­это­му он впи­сан в пи­ра­ми­ду SA_1B_1C_1, сто­ро­ны ос­но­ва­ния ко­то­рой равны  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , а вы­со­та равна двум.

Обо­зна­чим за T се­ре­ди­ну от­рез­ка A_1B_1 и за I центр шара (пусть его ра­ди­ус x). Рас­смот­рим тре­уголь­ник SOT. Опу­стим в нем пер­пен­ди­ку­ляр из точки I (ле­жа­щей на SO) на сто­ро­ну ST и обо­зна­чим ос­но­ва­ние этого пер­пен­ди­ку­ля­ра за W. Тогда IO=IW=x, SI=2 минус x.

По­сколь­ку C_1A_1CB_1  — па­рал­ле­ло­грамм (сред­ние линии тре­уголь­ни­ка ABC па­рал­лель­ны сто­ро­нам), в ко­то­ром T  — се­ре­ди­на одной диа­го­на­ли, то также T се­ре­ди­на дру­гой диа­го­на­ли и OT= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби OC_1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Зна­чит, ST= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: SO в квад­ра­те плюс OT в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Тре­уголь­ни­ки SWI и SOT по­доб­ны по двум углам (один общий, дру­гой пря­мой), по­это­му

 дробь: чис­ли­тель: IW, зна­ме­на­тель: SI конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,  дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 2 минус x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та конец дроби , x= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та плюс 1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та минус 1, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби .

 

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та минус 1, зна­ме­на­тель: 8 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 № 94
Классификатор стереометрии: Впи­сан­ный шар, По­стро­е­ния в про­стран­стве, Пра­виль­ная тре­уголь­ная пи­ра­ми­да, Се­че­ние, про­хо­дя­щее через три точки, Шар