Тема САММАТ (Самарская математическая олимпиада)
Стереометрия на САММАТе
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела саммат (самарская математическая олимпиада)
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#69820

В треугольной пирамиде ABCD  на ребре AB  взята точка P  так, что AP :P B =  1 :2,  на ребре AD  взята точка Q  так, что AQ :QD = 2:3  и на ребре BC  точка R  такая, что BR :RC =3 :1.  В каком отношении отрезок QR  делится плоскостью CDP ?

Источники: САММАТ-2023, 11.1 (см. sammat.samgtu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

У нас в задачке даны отношения отрезков. В лоб как-то считать не очень хочется... Может, применить метод масс?

Подсказка 2

Мы хотим понять, в каком отношении плоскость CDP делит QR. Если мы добьемся того, чтобы центр масс G тетраэдра лежал одновременно в плоскости CDP и на отрезке QR, то QG/GR- и будет искомым отношением. Теперь надо расставить массы, чтобы эти условия выполнялись...

Подсказка 3

Чтобы G лежал в плоскости CDP достаточно, чтобы центр масс концов отрезка AB совпадал с P. Тогда: m(A)/m(B)=PB/PA=2. А как сделать так, чтобы G лежал на отрезке QR?

Подсказка 4

Достаточно, чтобы центр масс концов отрезка CB попадал в R, а отрезка AD- в Q. Тогда: m(C)/m(B)=BR/CR=3 и m(A)/m(D)=DQ/AQ=3/2. Какие массы надо взять, чтобы выполнялись все отношения?

Подсказка 5

Можно, например, взять m(A)=6, m(B)=3, m(C)=9 и m(D)=4. Тогда после группировки в Q будет масса 10, а в R- 12. Посчитайте отношение QG/GR и радуйтесь!

Показать ответ и решение

PIC

Применим метод масс. Поместим в вершины пирамиды такие массы: A − 6,B − 3,C − 9,D− 4.

Если из точек A  и B  убрать обе массы и поставить их сумму в точку P,  то центр тяжести всей системы не изменится, поэтому он будет лежать в плоскости CDP.

С другой стороны, если убрать две массы из точек A  и D  и вместо них поставить суммарную массу 6+4 =10  в точку Q,  а вместо точек B  и C  поставить суммарную массу 3+9 =12  в точку R,  то центр тяжести также не изменится и значит он будет находиться на отрезке QR.

Таким образом, центр тяжести данной системы будет расположен в точке пересечения прямой QR  и плоскости CDP,  то есть в точке O.

Значит, QO :OR =12:10= 6:5.

Ответ:

 6 :5

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!