Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 675386
i

В пи­ра­ми­де ABCD про­ве­де­но се­че­ние КМLN так, что точка K  — лежит на ребре AD, точка М  — на ребре DC, точка N  — на ребре АВ, точка L  — на ребре ВС, и О  — точка пе­ре­се­че­ния диа­го­на­лей KL и MN че­ты­рех­уголь­ни­ка KMLN. Из­вест­но, что Р  — точка пе­ре­се­че­ния плос­ко­сти се­че­ния и пря­мой АС, OL : OK  =  3 : 4, ON : OM  =  24 : 25, DK · NA − KA · BN  =  KA · NA.

а)  До­ка­жи­те, что  дробь: чис­ли­тель: PK, зна­ме­на­тель: KM конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: LN, зна­ме­на­тель: NP конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби .

б)  Се­че­ние KMLN делит пи­ра­ми­ду на две части. Най­ди­те от­но­ше­ние объ­е­мов этих ча­стей.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  По тео­ре­ме Ме­не­лая для тре­уголь­ни­ка PKL и се­ку­щей MN по­лу­ча­ем  дробь: чис­ли­тель: LN, зна­ме­на­тель: NP конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: PM, зна­ме­на­тель: MK конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: KO, зна­ме­на­тель: OL конец дроби = 1, от­ку­да

 дробь: чис­ли­тель: PK плюс KM, зна­ме­на­тель: MK конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: LN, зна­ме­на­тель: NP конец дроби = дробь: чис­ли­тель: OL, зна­ме­на­тель: OK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ,

 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: PK, зна­ме­на­тель: KM конец дроби минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на дробь: чис­ли­тель: LN, зна­ме­на­тель: NP конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . \qquad левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка

По тео­ре­ме Ме­не­лая для тре­уголь­ни­ка PMN и се­ку­щей KL по­лу­ча­ем

 дробь: чис­ли­тель: PK, зна­ме­на­тель: KM конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: MO, зна­ме­на­тель: ON конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: NL, зна­ме­на­тель: LP конец дроби = 1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: PK, зна­ме­на­тель: KM конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: LN, зна­ме­на­тель: NP минус LN конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: PK, зна­ме­на­тель: KM конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: LN, зна­ме­на­тель: NP конец дроби , зна­ме­на­тель: 1 минус дробь: чис­ли­тель: LN, зна­ме­на­тель: NP конец дроби конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби . \qquad левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка

Пусть  дробь: чис­ли­тель: PK, зна­ме­на­тель: KM конец дроби = a,  дробь: чис­ли­тель: LN, зна­ме­на­тель: NP конец дроби = b, тогда из (1) и (2) по­лу­ча­ем;

 си­сте­ма вы­ра­же­ний левая круг­лая скоб­ка a минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка b = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , дробь: чис­ли­тель: ab, зна­ме­на­тель: 1 минус b конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби b плюс 1, дробь: чис­ли­тель: ab, зна­ме­на­тель: 1 минус b конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби b плюс 1, дробь: чис­ли­тель: \dfrac34 плюс b, зна­ме­на­тель: 1 минус b конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби конец си­сте­мы . рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби b плюс 1, дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс b = дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби b конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби b плюс 1, дробь: чис­ли­тель: 49, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби b = дробь: чис­ли­тель: 21, зна­ме­на­тель: 100 конец дроби конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a = 8, b = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 28 конец дроби . конец си­сте­мы .

Таким об­ра­зом,  дробь: чис­ли­тель: PK, зна­ме­на­тель: KM конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: LN, зна­ме­на­тель: NP конец дроби = ab = дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 28 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби .

б)  Из усло­вия по­лу­ча­ем

 DK умно­жить на NA минус KA умно­жить на BN = KA умно­жить на NA рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: DK, зна­ме­на­тель: KA конец дроби = дробь: чис­ли­тель: BN, зна­ме­на­тель: NA конец дроби плюс 1. \qquad левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка

По тео­ре­ме Ме­не­лая для тре­уголь­ни­ка AKP и се­ку­щей DC по­лу­ча­ем

 дробь: чис­ли­тель: KM, зна­ме­на­тель: MP конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: PC, зна­ме­на­тель: CA конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: AD, зна­ме­на­тель: DK конец дроби = 1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: PC, зна­ме­на­тель: CA конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: AD, зна­ме­на­тель: DK конец дроби = 1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: AC, зна­ме­на­тель: CP конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: KD, зна­ме­на­тель: DA конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби . \qquad левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка

Пе­ре­мно­жим ра­вен­ства (1) и (2):

 дробь: чис­ли­тель: AB, зна­ме­на­тель: BN конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: KD, зна­ме­на­тель: DA конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 21 конец дроби рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка 1 плюс дробь: чис­ли­тель: AN, зна­ме­на­тель: NB конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 21 конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 1 плюс дробь: чис­ли­тель: AK, зна­ме­на­тель: KD конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Пусть  дробь: чис­ли­тель: DK, зна­ме­на­тель: KA конец дроби = a,  дробь: чис­ли­тель: BN, зна­ме­на­тель: NA конец дроби = b, тогда

 си­сте­ма вы­ра­же­ний a = b плюс 1, левая круг­лая скоб­ка 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: b конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 21 конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a = b плюс 1, дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: a минус 1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 21 конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a плюс 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка конец си­сте­мы . рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a = b плюс 1, 25 левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = 21a в квад­ра­те конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a = b плюс 1, 4a в квад­ра­те = 25 конец си­сте­мы . \underset a боль­ше 0 \mathop рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = b плюс 1, a = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний b = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , a = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , конец си­сте­мы .

от­ку­да, со­от­вет­ствен­но,

 дробь: чис­ли­тель: PC, зна­ме­на­тель: CA конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ,

 дробь: чис­ли­тель: PC, зна­ме­на­тель: CA конец дроби = 5

и

 дробь: чис­ли­тель: AP, зна­ме­на­тель: PC конец дроби = 6,

 дробь: чис­ли­тель: CP, зна­ме­на­тель: PA конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби .

По тео­ре­ме Ме­не­лая для тре­уголь­ни­ка ABC и се­ку­щей PN по­лу­ча­ем

 дробь: чис­ли­тель: AN, зна­ме­на­тель: NB конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: BL, зна­ме­на­тель: LC конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: CP, зна­ме­на­тель: PA конец дроби = 1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: BL, зна­ме­на­тель: LC конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби = 1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: BL, зна­ме­на­тель: LC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

По тео­ре­ме Ме­не­лая для тре­уголь­ни­ка ADC и се­ку­щей PK по­лу­ча­ем

 дробь: чис­ли­тель: AK, зна­ме­на­тель: KD конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: DM, зна­ме­на­тель: MC конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: CP, зна­ме­на­тель: PA конец дроби = 1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: DM, зна­ме­на­тель: MC конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби = 1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: DM, зна­ме­на­тель: MC конец дроби = 3.

Пусть  VABCD = V, зна­чит,

 дробь: чис­ли­тель: V_AKNP, зна­ме­на­тель: V конец дроби = дробь: чис­ли­тель: KA, зна­ме­на­тель: AD конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: NA, зна­ме­на­тель: AB конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: PA, зна­ме­на­тель: AC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби умно­жить на 6 = дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 35 конец дроби ,

 дробь: чис­ли­тель: V_PMCL, зна­ме­на­тель: V_AKNP конец дроби = дробь: чис­ли­тель: MP, зна­ме­на­тель: PK конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: CP, зна­ме­на­тель: PA конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: LP, зна­ме­на­тель: PN конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 28 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 125, зна­ме­на­тель: 192 конец дроби .

Далее,

 V_PMCL = дробь: чис­ли­тель: 125, зна­ме­на­тель: 192 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 35 конец дроби V = дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 56 конец дроби V,

 V_CMKANL = дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 35 конец дроби V минус дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 56 конец дроби V = дробь: чис­ли­тель: 192 минус 125, зна­ме­на­тель: 280 конец дроби V = дробь: чис­ли­тель: 67, зна­ме­на­тель: 280 конец дроби V,

 V_DMLBNK = V минус дробь: чис­ли­тель: 67, зна­ме­на­тель: 280 конец дроби V = дробь: чис­ли­тель: 213, зна­ме­на­тель: 280 конец дроби V,

то есть ис­ко­мое от­но­ше­ние равно 67 : 213.

 

Ответ: б)  67 : 213.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а), и обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те б)3
По­лу­чен обос­но­ван­ный ответ в пунк­те б)

ИЛИ

име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а), и при обос­но­ван­ном ре­ше­нии пунк­та б) по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за ариф­ме­ти­че­ской ошиб­ки

2
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а),

ИЛИ

при обос­но­ван­ном ре­ше­нии пунк­та б) по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за ариф­ме­ти­че­ской ошиб­ки,

ИЛИ

обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те б) с ис­поль­зо­ва­ни­ем утвер­жде­ния пунк­та а), при этом пункт а) не вы­пол­нен

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, при­ведённых выше0
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 493