сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В сферу ра­ди­у­са R впи­са­на пра­виль­ная тре­уголь­ная пи­ра­ми­да, у ко­то­рой вы­со­та равна  дробь: чис­ли­тель: 4R, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Какую наи­мень­шую пло­щадь может иметь се­че­ние пи­ра­ми­ды плос­ко­стью, про­хо­дя­щей через ме­ди­а­ну ос­но­ва­ния? Най­ди­те от­но­ше­ние объёмов ча­стей, на ко­то­рые се­ку­щая плос­кость раз­би­ва­ет пи­ра­ми­ду в этом слу­чае.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Так как TK= дробь: чис­ли­тель: 4R, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и OK= дробь: чис­ли­тель: R, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , то:

B K= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та R= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 8 конец ар­гу­мен­та R, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ,

A B= дробь: чис­ли­тель: AK, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби конец ар­гу­мен­та R,

и

A T= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 4R, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 8 конец ар­гу­мен­та R, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби конец ар­гу­мен­та R,

B T= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби R в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби R в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби конец ар­гу­мен­та R.

Сле­до­ва­тель­но, AB  =  AT  =  BT, все ребра пи­ра­ми­ды равны.

Будем счи­тать, что се­ку­щая плос­кость про­хо­дит через ме­ди­а­ну TG и пе­ре­се­ка­ет ребро BC в точке M. Про­ве­дем пря­мую GF па­рал­лель­но ос­но­ва­нию BC, точка F при­над­ле­жит AD, затем от­ре­зок DE пер­пен­ди­ку­ляр­но TF, точка E при­над­ле­жит TF, далее от­ре­зок EP па­рал­лель­но ос­но­ва­нию BC, точка P при­над­ле­жит TG, и PM па­рал­лель­но DE, точка M при­над­ле­жит BC. Так, PM  — общий пер­пен­ди­ку­ляр к BC и TG. Обо­зна­чим a  =  AB  =  AT. Тогда:

F K= левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 12 конец дроби ,

T K= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби конец ар­гу­мен­та a,

F T= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: K T в квад­ра­те плюс K F в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 12 умно­жить на 12 конец дроби конец ар­гу­мен­та a= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 11 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a,

 

E D= дробь: чис­ли­тель: F D умно­жить на T K, зна­ме­на­тель: F T конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 4, зна­ме­на­тель: 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 11 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 11 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4 R, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 33 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Пло­щадь тре­уголь­ни­ка TGM равна:

S_\triangle T G M= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на T G умно­жить на P M= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 11 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 11 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 11 конец ар­гу­мен­та конец дроби R в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 33 конец ар­гу­мен­та конец дроби R в квад­ра­те .

Найдём ET:

E T= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: T D в квад­ра­те минус E D в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 11 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 5 a, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 11 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,

от­ку­да

 дробь: чис­ли­тель: E T, зна­ме­на­тель: F T конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 11 конец ар­гу­мен­та конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 11 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 10, зна­ме­на­тель: 11 конец дроби .

По­лу­ча­ем

P E=M D= дробь: чис­ли­тель: 10, зна­ме­на­тель: 11 конец дроби G F= дробь: чис­ли­тель: 10, зна­ме­на­тель: 11 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5 a, зна­ме­на­тель: 22 конец дроби ,

B M= левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 22 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка a= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 11 конец дроби a.

Итого объём равен:

V_T B M G= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 11 конец дроби V_T A B C= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 22 конец дроби V_T A B C.

От­но­ше­ние объ­е­мов ча­стей, на ко­то­рые се­ку­щая плос­кость раз­би­ва­ет пи­ра­ми­ду, равно 3 : 19.

 

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 33 конец ар­гу­мен­та конец дроби R в квад­ра­те ; 3: 19.


Аналоги к заданию № 2810: 2823 Все