Тема 14. Задачи по стереометрии
14.17 Нахождение объема или площади поверхности
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#75179

Мало кто знает, но в своё время Дед Мороз тоже закончил мехмат МГУ — Мурманского Государственного Университета! В ту эпоху ЕГЭ ещё не было и для поступления Дед Мороз сдавал внутренние вступительные экзамены.

Дан куб ABCDA1B1C1D1,  в который вписан шар с центром в точке O.  На диагонали A1B  отмечена точка M так, что A1M :MB  = 1:3.  Точка K  — середина диагонали D1C.

а) Докажите, что центр шара принадлежит плоскости KMB.

б) Из точек M  и K  опустили перпендикуляры MM1  и KK1  на плоскость ABC.  Найдите объём пирамиды MKK1M1B,  если ребро куба равно 8.

Попробуйте решить оба пункта, и кто знает, возможно, и вы однажды станете студентом МГУ!!!

Показать ответ и решение

а)

PIC

1. Шар вписан в куб, центром этих фигур является одна и та же точка, поэтому работать будем именно с центром куба. Центр куба — точка пересечения его диагоналей.

2. Пусть O  — середина диагонали BD1.  Теперь следует доказать, что точка O  принадлежит плоскости KMB.

3. Диагональ BD1  лежит в плоскости (BA1D1 ).  В этой же плоскости лежат и три точки плоскости KMB,  то есть точка O  лежит в той же плоскости, что и все точки KMB.  Ч.Т.Д.

б)

PIC

1. Проведём перпендикуляр BH  к прямой K1M1.

2. MM1  ⊥ (ABC ),  следовательно, MM1  перпендикулярно любой прямой, лежащей в плоскости (ABC ),  то есть BH  ⊥ MM1.

3. BH ⊥ MM1  и K1M1 ⊥ BH  означают, что BH ⊥ (MKK1  ).  То есть BH  — высота пирамиды. Найдем её длину через метод площадей для △BK1M1.

4. Проведём перпендикуляр K H
  1 1  к AB.  Его длина равна длине стороны AD,  так как ADK1H1  — прямоугольник.

5. Из подобия △BA1A  ∼ △BMM1  , получаем

    3   BM    MM     M  B
k = 4 = BA--= -A-A1= -A1B-,
          1     1

откуда BM1 = M1M  = 6,  поскольку ABCDA1B1C1D1  — куб, у него все рёбра равны.

6. Аналогично находим, что K1C = K1K  =4,  откуда K1  и H1  — середины сторон DC  и AB  соответственно.

7. По теореме Пифагора для △H1K1M1  :

                      √ --
M1K21 =H1K21 +M1H21 = 2 17.

8. По методу площадей для △BK  M
    1  1  вычислим высоту BH  :

S△BK1M1 = 1⋅BH  ⋅K1M1 = 1⋅BM1  ⋅K1H1,
          2             2

           1      √ --  1
S △BK1M1 = 2 ⋅BH ⋅2 17 = 2 ⋅6 ⋅8,

       √--
BH = 24-17.
       17

9. Основание пирамиды — четырёхугольник MKK1M1.  Прямые MM1  и KK1  перпендикулярны плоскости (ABC ),  значит они параллельны и MKK1M1  на самом деле — трапеция.

10. Из тезисов M1K1 ∈ (ABC )  и MM1 ⊥ (ABC )  выводим, что M1K1 ⊥ MM1.  То есть M1K1  — высота трапеции.

11. Найдём площадь основания пирамиды:

SMKK  M  = 6+-4⋅2√17 = 10√17.
     1 1    2

12. Найдём объём пирамиды:

                                √ --   √--
VMKK1M1B = 1 ⋅BH  ⋅SMKK1M1 = 1 ⋅ 24-17⋅10 17 = 80.
           3                3   17
Ответ: б) 80

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!