Тема 14. Задачи по стереометрии
14.03 Задачи формата ЕГЭ на многогранники. Пирамида, призма
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи по стереометрии
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#86516

В правильной четырехугольной пирамиде SABCD  с вершиной S  через точку A  параллельно прямой BD  проведена плоскость α,  а через прямую BD  параллельно плоскости α  проведена плоскость β  так, что сечения пирамиды этими плоскостями равновелики.

а) Докажите, что плоскости α  и β  разбивают ребро SC  на три равные части.

б) Известно, что сторона основания пирамиды SABCD  равна 3√2,  а высота SO  равна 8. Найдите расстояние между плоскостями α  и β.

Показать ответ и решение

а) Пусть α  пересекает SC  в точке N.  Обозначим за X  точку пересечения AN  и SO.  Так как α∥ BD,  то α  пересечет плоскость (BSD )  по прямой, параллельной BD  и проходящей через X.  Проведем отрезок MK  ∥ BD  через X.  Тогда AMNK  — сечение пирамиды плоскостью α.

Так как α ∥β,  то секущая их плоскость (ASC)  пересечет их по параллельным прямым. Следовательно, плоскость β  проходит через прямую OL  ∥AN.  Получили сечение BLD  пирамиды плоскостью β.

По условию Sα = Sβ.

По теореме о трех перпендикулярах (XO ⊥ (ABC ),  AO ⊥ DB  ) имеем AX  ⊥ BD.  Так как MK  ∥BD,  то AN ⊥ MK.  Следовательно,

Sα = 1 ⋅AN ⋅MK
    2

Так как AN ⊥ BD  и OL ∥AN,  то OL  ⊥BD.  Значит,

     1
Sβ = 2 ⋅OL ⋅BD

Отсюда имеем:

AN ⋅MK  = OL ⋅BD

Тогда по теореме Фалеса для AN  ∥OL  и из подобия треугольников:

SN-   SX-   MK--  OL-   CL-  CO-   1
 SL = SO  = BD  = AN  = CN = CA  = 2

Следовательно, можно принять CL = x,  CN  = 2x,  откуда LN = x.  Тогда

--SN-- = 1  ⇔   SN  =x
SN + x   2

Что и требовалось доказать.

PIC

б) BD ⊥ (ASC ),  следовательно, BD  перпендикулярна любой прямой из этой плоскости. Проведем CP ⊥ OL,  тогда с учетом CP  ⊥ BD  получаем, что CP ⊥ β.  Пусть CP  ∩ α = H ∈AN.  Тогда HP  — искомое расстояние. По теореме Фалеса, так как LP ∥NH,  имеем CP = HP.  Будем искать CP.

Рассмотрим пирамиду LBCD.  Пусть LF ∥SO.  Тогда имеем:

1⋅LF⋅SBCD = VLBCD = 1⋅CP ⋅SBLD   ⇔   LF ⋅1 ⋅AB2 = CP ⋅1⋅LO ⋅BD   ⇔   CP =  3LF--
3                   3                 2          2                   LO

Из подобия △LF C ∼ △SOC  имеем       1     8
LF =  3SO = 3.  Так как OC  =3  и OF :F C = SL:LC = 2 :1,  то OF  =2.  Значит, по теореме Пифагора LO = 10.
      3

Тогда         8  10-  12
CP  =3 ⋅3 : 3 = 5 .

Ответ:

б) 2,4

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!