Тема Формула Единства
Стереометрия на ФЕ
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела формула единства
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#68182

На плоскости в ортогональной проекции изображена правильная пирамида SABC  (с основанием ABC  ) и высота AH  грани SAB,  как показано на рисунке.

PIC

Как с помощью циркуля и линейки построить изображение центра сферы, описанной возле пирамиды?

Источники: ФЕ-2023, 11.4 (см. www.formulo.org)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Для начала подумаем, вообще где должен быть центр сферы. Ну он лежит точно в плоскости, которая перпендикулярна ребру... А через какую точку на ребре будет проходить такая плоскость?

Подсказка 2

В нашем случае - через середину, а середину ребра мы точно сможем сделать) Теперь подумаем где еще может быть центр описанной окружности в правильной пирамиде. Например, на высоте) А эту высоту как раз можно найти в нашей плоскости. Но надо еще понять как построить само основание высоты...

Подсказка 3

В нашем случае, основание высоты будет также центром основания и пересечением медиан, которое мы точно умеем строить: просто пересекая медианы. Осталось найти еще бы одну прямую, что если пересечь ее с высотой, то получится нужная точка....

Подсказка 4

Напомню, что прямая AH перпендикулярна ребру SB, а у нас еще есть середина стороны...

Показать ответ и решение

PIC

Пусть M  - середина AC,  N  - центр основания ABC.  Тогда центр описанной сферы лежит на SN  (поскольку пирамида правильная). Проекция M  строится как середина проекции AC,  а проекция N  – как точка, делящая проекцию BM  в отношении 2:1.  Обозначим через m  прямую, параллельную MH  и проходящую через середину SB.  Она проходит через центр описанной сферы: AH  и CH  перпендикулярны SB,  так что m  перпендикулярна SB,  а также m  пересекает SN.  Проекция m  строится как параллельный перенос проекции MH,  проходящий через середину проекции SB.  Эта проекция пересекает проекцию SN  ровно в проекции центра описанной сферы.

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#74785

В прямоугольном параллелепипеде ABCDA ′B′C′D ′ отметили середину O  медианы AM  треугольника AB ′D ′ . Оказалось, что эта точка удалена от прямых    ′  ′
AB ,AD и от грани ABCD  на расстояние 1 . Найдите объём параллелепипеда.

Источники: ФЕ-2022, 11.2 (см. www.formulo.org)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте для начала попробуем изучить картинку. Наша точка O равноудалена от прямых AD' и AB', следовательно она лежит на биссектрисе угла ∠D'AB'. Но по условию, O- середина медианы. Что мы тогда можем сказать про треугольник △D'AB'?

Подсказка 2

Верно, он равнобедренный! Тогда AD'=AB'. Значит и прямоугольные треугольники △AA'B' и △AA'D' равны по катету и гипотенузе. Нетрудно видеть, что расстояние от M до плоскости (ABCD) равно удвоенному расстоянию от O до этой же плоскости, т.е. 2. Давайте обозначим длину AB за x и попробуем выразить через нее остальные отрезки...

Подсказка 3

AB' и B'D' можно легко найти из теорем Пифагора. Тогда в треугольнике △D'AB' мы знаем все стороны ⇒ можем воспользоваться формулой для нахождения медианы AM. А что можно сказать про треугольники △AOX и △AB'M?

Подсказка 4

Точно, они подобны! Тогда B'M*AO/AB' = OX = 1, где X- основание перпендикуляра из O на AB'. Мы уже умеем выражать B'M, AO и AB' через x, поэтому мы сможем решить уравнение и найти x. Сделайте это и завершите решение!

Показать ответ и решение

PIC

Пусть X  и Y  - это основания перпендикуляров, опущенных из O  на AB′ и AD′ . Точка O  на медиане AM  равноудалена от сторон треугольника AB ′D ′ , поэтому она лежит также на биссектрисе; значит, медиана является биссектрисой, поэтому AB ′ =AD ′.

△ADD ′ = △ABB ′ по катету и гипотенузе, тогда AB =AD.  Обозначим длины отрезков AB = AD  и AA ′ через x  и z  . Тогда

                             √ ---     √-------
AB′ = AD′ = ∘x2-+z2,B′M =D ′M =--2x2,AO = -2x2+-4z2-
                               2           4

. Taкжe

            ′                                ∘ -2-2----2-
OX  =OY = B-MAB⋅A′O-(из подобия △AOX и △AB ′M )= 14 x-(xx2++2z2z-)

Расстояние от точки O  до основания ABCD  в 2 раза меньше, чем расстояние от M  до основания ABCD,  то есть OX = z2 = 1  , откуда легко получается z =2  и

x2(x2+ 8)= 16(x2+ 4)

то есть      ------
x =∘ 4+ 4√5  . Объём равен x2z = 8+8√5  .

Ответ:

 8+ 8√5

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!