Тема . Стереометрия в координатах
.08 13 в координатах
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела стереометрия в координатах
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#26990

Дана треугольная пирамида PABC  , причем высота пирамиды, опущенная из точки P  , падает в точку C  . Известно, что P A  перпендикулярно BC  .

а) Докажите, что треугольник ABC  прямоугольный.

б) Найдите объем пирамиды PABC  , если известно, что PB = 15  , AB = 13  ,            48
cos∠P BA = 65  .

Показать ответ и решение

Введём прямоугольную систему координат(см. рисунок).

Точка C  - начало координат,

Ось OX  направим вдоль вектора C⃗A  ,

Ось OY  лежит в плоскости ABC  и направлена в полуплоскость с точкой B  перпендикулярно C⃗A  ,

Ось OZ  направим вдоль вектора C⃗P  .

PIC

Пусть AC = a,CP  = h,BC = b  , угол между осью OY  и прямой CB  , направленный в полуплоскость, содержащую отрицательное направление оси OX  (как на картинке), равняется α  .

Найдём координаты всех точек:

    (  )
      0
    ||  ||
C = ( 0)
      0 ,     (  )
     a
    ||  ||
A = ( 0)
      0 ,     ( )
     0
    || ||
P = (0)
     h ,      (        )
      − b⋅sin α
     ||        ||
B  = ( b⋅cosα )
          0 ,

а) Найдём вектора P⃗A,B⃗C  :

      ( )           (  )   (  )   (   )
      |x|           | a|   | 0|   | a |
P⃗A = |(y|)  = A− P = |( 0|) − |( 0|) = |( 0 |)
       z              0      h      − h

      ( )            ( )   (        )    (        )
      |x|            |0|   | − b ⋅sinα|   | b⋅sinα |
B⃗C  = |(y|)  = C − B = |(0|) − |( b ⋅cos α|)  = |(− b⋅cosα|)
       z              0         0             0

Так как              ⃗   ⃗
PA ⊥ BC  ⇒ (P A,BC ) = 0  :

               (   )   (         )
                  a       b⋅sin α
  ⃗   ⃗        ||   ||   ||         ||
(P A,BC ) = 0 ⇔ ( 0) × ( − b ⋅cos α) = 0
                 − h        0

a⋅b⋅sinα + 0⋅(− b)⋅cosα + (− h)⋅0 = 0

a ⋅b⋅sinα = 0

В силу того, что a,b  - длины сторон треугольника ⇒ a > 0,b > 0  .

Тогда sin α = 0 ⇒ α = 0  . Получаем, что ось OY  совпадает с CB  . Отсюда следует, что угол между AC  и CB  равняется углу между OX  и OY  , равняется   ∘
90 . Треугольник ABC  прямоугольный с прямым углом C  . ч.т.д.

б) По теоереме косинусов для △P AB  :

PA2 = 152 + 132 − 2⋅15 ⋅13⋅ 48 = 106
                         65

Применяя три раза теорему Пифагора для △P  BC,△ABC,  △P  AC  , получим равенства

(                  (
||| b2 + h2 = 152    |||a = 5
{  2   2    2      {
|| a + b  = 13    ⇒  ||b = 12
|( a2 + h2 = 106    |(h = 9

Следовательно, объем пирамиды равен

V =  1⋅ 1 ⋅CA ⋅CB ⋅PC = 90
     3 2

Ответ: 90

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!