Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 512002
i

В пра­виль­ной тре­уголь­ной пи­ра­ми­де PABC (ABC  — ос­но­ва­ние) M  — точка пе­ре­се­че­ния ме­ди­ан грани PBC.

а)  До­ка­жи­те, что пря­мая AM делит вы­со­ту РО пи­ра­ми­ды в от­но­ше­нии 3 : 1, счи­тая от точки P.

б)  Най­ди­те объем мно­го­гран­ни­ка с вер­ши­на­ми в точ­ках А, В, M, P, ели из­вест­но, что AB = 12, PC = 10.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

А)  Пусть пря­мая PM пе­ре­се­ка­ет BC в точке D,  — про­ек­ция точки M на AD,  — точка пе­ре­се­че­ния РО и AM, F  — се­ре­ди­на AB. По­ме­стим Δ APD в де­кар­то­ву си­сте­му ко­ор­ди­нат как по­ка­за­но на рис. 2. И пусть AD  =  9m, PO  =  3h. Тогда AO  =  6m, OD  =  3m, OE= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби OD=2m, ME  =  h.

Вы­пи­шем ко­ор­ди­на­ты точек А и M: A(−6m; 0), M(2m; h). Урав­не­ние пря­мой AM имеет вид:

 дробь: чис­ли­тель: x минус x_A, зна­ме­на­тель: x_M минус x_A конец дроби = дробь: чис­ли­тель: y минус y_A, зна­ме­на­тель: y_M минус y_A конец дроби ,

т. е.

 дробь: чис­ли­тель: x плюс 6m, зна­ме­на­тель: 2m плюс 6m конец дроби = дробь: чис­ли­тель: y минус 0, зна­ме­на­тель: h минус 0 конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: x плюс 6m, зна­ме­на­тель: 8m конец дроби = дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: h конец дроби рав­но­силь­но y= дробь: чис­ли­тель: hx плюс 6hm, зна­ме­на­тель: 8m конец дроби .

Абс­цис­са точки K за­ве­до­мо из­вест­на, она равна нулю. Най­дем ее ор­ди­на­ту. y_K= дробь: чис­ли­тель: 6h, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3h, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Сле­до­ва­тель­но,

OK= дробь: чис­ли­тель: 3h, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ;PK=PO минус OK=3h минус дробь: чис­ли­тель: 3h, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9h, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Тогда PK:OK= дробь: чис­ли­тель: 9h, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби : дробь: чис­ли­тель: 3h, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =3:1, что и тре­бо­ва­лось до­ка­зать.

 

 

Б)  Плос­кость (PAD) делит за­дан­ную пи­ра­ми­ду на две рав­но­ве­ли­кие пи­ра­ми­ды (рис. 1). Т. е.

V левая круг­лая скоб­ка PABC пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби S левая круг­лая скоб­ка ABC пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на PO.

Далее имеем:

V левая круг­лая скоб­ка PABD пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби V левая круг­лая скоб­ка PABC пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби S левая круг­лая скоб­ка ABC пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на PO.

S левая круг­лая скоб­ка ABC пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: AB в квад­ра­те ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 144 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =36 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

CF= дробь: чис­ли­тель: AB ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

CO= дробь: чис­ли­тель: 2CF, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби =4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

PO= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: PC конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те минус CO в квад­ра­те = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 100 минус 48 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 52 конец ар­гу­мен­та =2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та .

V левая круг­лая скоб­ка PABD пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби V левая круг­лая скоб­ка PABC пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби S левая круг­лая скоб­ка ABC пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на PO= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на 36 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та =12 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 39 конец ар­гу­мен­та .

 

За­ме­тим, что MABD также яв­ля­ет­ся пи­ра­ми­дой с ос­но­ва­ни­ем ABD и вы­со­той ME. Тогда:

V левая круг­лая скоб­ка MABD пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби S левая круг­лая скоб­ка ABD пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на ME.

 S левая круг­лая скоб­ка ABD пра­вая круг­лая скоб­ка =0,5S левая круг­лая скоб­ка ABC пра­вая круг­лая скоб­ка =18 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

ME= дробь: чис­ли­тель: PO, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

 V левая круг­лая скоб­ка MABD пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на 18 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби =4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 39 конец ар­гу­мен­та .

 

Итак,

V левая круг­лая скоб­ка PABM пра­вая круг­лая скоб­ка =V левая круг­лая скоб­ка PABD пра­вая круг­лая скоб­ка минус V левая круг­лая скоб­ка MABD пра­вая круг­лая скоб­ка =8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 39 конец ар­гу­мен­та .

 

Ответ: Б) 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 39 конец ар­гу­мен­та .

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 № 120
Методы геометрии: Метод ко­ор­ди­нат
Классификатор стереометрии: Де­ле­ние от­рез­ка, Объем тела, Пра­виль­ная тре­уголь­ная пи­ра­ми­да