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#762

В треугольной пирамиде DABC  двугранные углы при ребрах AD  и BC  равны. Известно также, что AB = BD = DC  =AC  = √15.

а) Докажите, что AD = BC.

б) Найдите объем пирамиды, если двугранные углы при ребрах AD  и BC  равны 60∘.

Показать ответ и решение

а) Рассмотрим пирамиду DABC.  В ней по условию AB = BD = DC  =CA,  ∠(BAD, CAD ) =∠ (BAC, BDC ).

Так как △ABD  и △ACD  — равнобедренные, причем AD  — общее основание, то высоты к основаниями попадут в одну точку — в середину N  стороны AD.  Тогда BN  ⊥AD,  CN  ⊥ AD.  Таким образом, ∠BNC  — линейный угол двугранного угла ∠(BAD, CAD ).

PIC

Аналогичным образом строится угол ∠AMD  — линейный угол двугранного угла ∠ (BAC, BDC ),  где M  — середина BC.  Таким образом, ∠BNC  = ∠AMD.

Так как △ABD  = △ACD  по трем сторонам, то BN  = CN.  Аналогично AM  = DM.  Значит, △AMD  и △BNC  — равнобедренные и подобные по двум пропорциональным сторонам и углу между ними.

Заметим, что плоскости (AMD )  и (BNC  )  имеют две общие точки — это точки N  и M.  Следовательно, они пересекаются по прямой MN.  Отрезок NM  — это высота в △AMD  и △BNC  к основаниям AD  и BC  соответственно. Следовательно, эти треугольники равны. Следовательно, AD  =BC.  Что и требовалось доказать.

б)

PIC

Из пункта а) также следует, что AM  = DM = BN  = CN.

Так как двугранные углы равны  ∘
60 ,  то △AMD  и △BNC  — равносторонние.

Пусть AM  = DM  = BN = CN = AD  =BC  = x.

Проведем высоту пирамиды DH.  Так как DM  ⊥ BC,  то по теореме о трех перпендикулярах HM  ⊥ BC.  Таким образом, точка H  должна лежать на AM,  причем на середине, так как △AMD  — равносторонний. Тогда

      √-       √-
DH  = -3-⋅AD  = -3x
      2         2

Найдем по теореме Пифагора x  из △ABM  :

AM = x, BM = x, AB = √15  ⇒   x =2√3
             2

Таким образом,

        1             1  √3   1
VDABC = 3 ⋅DH ⋅SABC = 3 ⋅-2 x ⋅2x2 = 6
Ответ: б) 6
Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Имеется верное доказательство утверждения пункта а) и обоснованно получен верный ответ в пункте б)

3

Обоснованно получен верный ответ в пункте б)

2

ИЛИ

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

Имеется верное доказательство утверждения пункта а)

1

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

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

3

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!