Тема 14. Задачи по стереометрии
14.20 Метод объемов
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#46495

В тетраэдре ABCD  грани ABC  и ABD  имеют площади p  и q  и образуют между собой угол α.  Найдите площадь сечения, проходящего через ребро AB  и центр вписанного в тетраэдр шара.

Показать ответ и решение

В задаче 41979 была доказана формула

V = 2 pqsinα.
    3 x

для объема треугольной пирамиды, где p  и q  — площади двух граней, x  — их общее ребро, α  — угол между плоскостями этих граней. Если обозначить AB = x,  SABD =p,  SABC = q,  то по этой формуле объем тетраэдра ABCD  равен

V = 2 ⋅ pq⋅sin α.
    3  x

Заметим, что центр шара, вписанного в тетраэдр, лежит на пересечении биссекторных плоскостей тетраэдра. Следовательно, плоскость AOB  — биссектор, то есть делит двугранный угол, образованный гранями ABD  и ABC,  пополам.

PIC

В задаче 46419 в ходе решения была доказана формула

VD-  p           --q-
VC = q  ⇒   VC = p+ qV,

где VD = VDAOB,  VC = VCAOB.

Проведем CH  ⊥ (AOB  ).  Пусть CX ⊥ AB,  тогда по теореме о трех перпендикулярах HX  ⊥AB.  Следовательно, ∠CXH  = α.
        2  Пусть CX = c,  OK  = h  — высота △AOB,  проведенная к AB = x.  Тогда CH = csin α
         2  и

     1     α  1
VC = 3 ⋅csin 2-⋅2 ⋅hx.

Тогда из VC = pq+qV  получаем равенство

1     α  1       q   2  pq                  1     2pq    α
3 ⋅csin 2-⋅2 ⋅hx = p+-q ⋅3 ⋅x-⋅sin α ⇔ SAOB = 2hx = p+-q cos2.

(так как cx =2q  )

Ответ:

-2pq cos α
p + q   2

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!