сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Вы­со­та пра­виль­ной тре­уголь­ной приз­мы ABCA1B1C1 равна 12. Сфера \Omega ра­ди­у­са  r = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 35, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби конец ар­гу­мен­та ка­са­ет­ся всех бо­ко­вых гра­ней приз­мы. На от­рез­ках AA1 и BB1 вы­бра­ны со­от­вет­ствен­но точки K и L такие, что KL и AB  — па­рал­лель­ны, а плос­ко­сти KBC и LA1C1 ка­са­ют­ся сферы \Omega. Най­ди­те объём приз­мы и длину от­рез­ка AK.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку сфера \Omega ра­ди­у­са r ка­са­ет­ся всех бо­ко­вых гра­ней приз­мы, то в ос­но­ва­ния приз­мы можно впи­сать окруж­но­сти того же са­мо­го ра­ди­у­са r . Зна­чит, сто­ро­на ос­но­ва­ния равна 2 r ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та =2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та , пло­щадь ос­но­ва­ния

S= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =35 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ,

объём приз­мы равен

S h=35 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 12=420 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

Из того, что приз­ма пра­виль­ная, а сфера ка­са­ет­ся всех её гра­ней, сле­ду­ет, что плос­кость LAC также ка­са­ет­ся сферы; при этом точки ка­са­ния сферы с плос­ко­стя­ми LAC и L A_1 C_1 лежат на от­рез­ках LQ и L Q_1, где точки Q и Q_1  — се­ре­ди­ны ребер AC и A_1 C_1.

Рас­смот­рим плос­кость пря­мо­уголь­ни­ка B B_1 Q_1 Q . Обо­зна­чим центр окруж­но­сти \omega, по­лу­ча­ю­щей­ся в се­че­нии сферы дан­ной плос­ко­стью, через O, а точки ка­са­ния от­рез­ков L Q_1, LQ и Q Q_1 с окруж­но­стью  — G, P и J со­от­вет­ствен­но. Вы­со­та LH тре­уголь­ни­ка L Q Q_1 равна вы­со­те тре­уголь­ни­ка, ле­жа­ще­го в ос­но­ва­нии приз­мы, то есть L H=3 r.

За­пи­шем пло­щадь S_0 тре­уголь­ни­ка L Q Q_1 двумя спо­со­ба­ми: S_0=p r и

S_0= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби L H умно­жить на Q Q_1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 3 r умно­жить на 12=18 r,

где p  — по­лу­пе­ри­метр тре­уголь­ни­ка L Q Q_1. Сле­до­ва­тель­но, p=18. Обо­зна­чим Q J=x ; тогда

Q_1 G=Q_1 J=12 минус x, P Q=x,

 L G=L P= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 36 минус 2 x минус 2 левая круг­лая скоб­ка 12 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка =6 .

Зна­чит, Q Q_1=12, Q L=6 плюс x,  Q_1 L=18 минус x. Тогда фор­му­ла Ге­ро­на даёт, что S_0= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 18 умно­жить на 6 умно­жить на x умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 12 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та , от­ку­да

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 18 умно­жить на 6 умно­жить на x умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 12 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та =18 r рав­но­силь­но x левая круг­лая скоб­ка 12 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка =3 r в квад­ра­те .

Под­став­ляя зна­че­ние ра­ди­у­са из усло­вия, по­лу­ча­ем урав­не­ние x в квад­ра­те минус 12 x плюс 35=0, сле­до­ва­тель­но, x=5 или x=7 .

Тогда Q L=13 или Q L=11, а так как

B L= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: Q L в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та минус B Q в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: Q L в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та минус 9 r в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка ,

то B L=4 или B L=8 . Остаётся за­ме­тить, что A K=B L=Q H.

 

Ответ: V=420 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , A K=8 или A K=4 .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Най­ден объём приз­мы — 1 балл.

Най­ден от­ре­зок — 7 бал­лов.


Аналоги к заданию № 1483: 1490 Все