Тема . ПВГ (Покори Воробьёвы Горы)
Стереометрия на ПВГ
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела пвг (покори воробьёвы горы)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#51634

Боковые рёбра SA  , SB  и SC  треугольной пирамиды SABC  взаимно перпендикулярны. Точка D  лежит на основании пирамиды ABC  на расстоянии √-
 5  от ребра SA  , на расстоянии √--
 13  от ребра SB  и на расстоянии √--
 10  от ребра SC.  Какое наименьшее значение может иметь объём пирамиды SABC  при этих условиях?

Источники: ПВГ-2015 (см. pvg.mk.ru)

Показать ответ и решение

Опустим перпендикуляры DD  ,DD  ,DD
   1   2   3  из точки D  на плоскости SBC  SAC  и SAB  соответственно. Обозначим DD  = x
   1  , DD2 = y  , DD3 =z.  Согласно условию составим систему уравнений

(  2   2
|{  y2 +z2= 5
|(  x2 +z2= 13
   x +y = 10

Отсюда находим x= 3  , y = 1  , z =2.  Обозначим длины рёбер SA  , SB  и SC  через a,b  и c  соответственно.

PIC

Лемма: 3+ 1 + 2 = 1.
a  b  c

Доказательство: Введём систему координат с началом в точке S  как на рисунке. Запишем уравнение плоскости ABC  .

A1x+ B1y+ C1z+ D= 0

Так как плоскость не проходит через начало координат, то D ⁄= 0  . Значит можно поделить на − D  . Получим:

Ax+ By+ Cz =1

Теперь поставим в уравнение плоскости точки, в ней лежащие, чтобы найти коэффициенты A  , B  , C  . Итого получим, что A = 1a  , B = 1
    b  , C = 1
    c  . А значит уравнение плоскости

x  y   z
a +b + c = 1.

Подставив туда координаты принадлежащей этой плоскости точки D  , получим 3  1  2
a + b + c =1.  Лемма доказана.

Из неравенства между средним арифметическим и средним геометрическим для трёх переменных получаем:

 3+1+2   3∘-3-1-2   3∘-6-
 a-b3-c-≥(   a ⋅b ⋅c)3= abc ⇐⇒ abc≥ 6⋅27
⇐ ⇒ 1=  3a + 1b + 2c ≥ 6a⋅2b7c ⇐⇒ abc≥ 6⋅27

причём равенство имеет место при 3  1   2  1
a =-b = c = 3.  Объём пирамиды    abc
V =-6-,  поэтому V ≥27.  Равенство имеет место при a= 9  , b= 3  , c= 6.

Ответ:

 27

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!