Тема . Счёт площадей и объёмов
Площадь сечения (+ построение сечений)
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела счёт площадей и объёмов
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#41773

Объём правильной четырёхугольной пирамиды равен V  , угол между боковым ребром и плоскостью основания равен 30∘ . Рассматриваются правильные треугольные призмы, вписанные в пирамиду так, что одно из боковых рёбер лежит на диагонали основания пирамиды, одна из боковых граней параллельна основанию пирамиды, и вершины этой грани лежат на боковых гранях пирамиды. Найдите объём той призмы, плоскость боковой грани которой делит высоту пирамиды в отношении 2 :3  , считая от вершины.

Показать ответ и решение

PIC

Обозначим через a  сторону основания ABCD  данной пирамиды PABCD  .

Пусть плоскость, параллельная основанию пирамиды и проходящая через точку Q,  лежащую на высоте пирамиды, делит высоту в данном отношении

PQQO-= 23  . Тогда в сечении пирамиды этой плоскостью получится квадрат A1B1C1D1  со стороной 25a  (A1 ∈ PA,B1 ∈PB ...  ).

Пусть боковое ребро KK1  правильной призмы KLMK1L1M1  лежит на диагонали AC  квадрата ABCD  . Тогда вершины противоположной грани LMM1L1  лежат на сторонах соответственно A1D1,A1B1,B1C1,C1D1  квадрата A1B1C1D1  .

Из прямоугольного треугольника AOP  находим, что

                 √ -        √ -
PO = AO tg∠OAP  = a-2⋅tg30∘ = a√-2-
                  2         2 3

Тогда если KF  - высота равностороннего треугольника KLM  , то

          3     3 a√2   a√6
KF = OQ = 5PO = 5 ⋅2√3-= 10-

Пусть b  - сторона основания призмы. Тогда       √-
KF = b23  . Из уравнения √-    √-
b32-= a106  находим, что    √ -
b= a52  .

Обозначим LL1 =MM1  = KK1 =h  . Поскольку прямоугольник LMM1L1  вписан в квадрат A1B1C1D1  , причём его стороны параллельны диагоналям квадрата, то периметр прямоугольника равен сумме диагоналей квадрата, т. е.             -
2h +2b= 2⋅ 25a√2  . Значит,

           √-   √ -
h = 2a√2 − a-2-= a-2
    5      5     5

Поэтому

                         b2√3     2a2  √3  a√2-  a3√6
VKLMK1L1M1 = S△KLM ⋅KK1 = --4- ⋅h = 25-⋅-4-⋅-5-= -250

Выразим найденный объём через объём V  данной пирамиды:

                              √-    3√ -
V = VPABCD  = 1 SABCD ⋅OP = 1a2⋅ a√2-= a-6
            3            3   2 3    18

Следовательно,

             a3√6  18V   -9-
VKLMK1L1M1 =  250 =  250 = 125 V
Ответ:

-9V-
125

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!