сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В пра­виль­ной ше­сти­уголь­ной пи­ра­ми­де SABCDEF на диа­го­на­ли ос­но­ва­ния AD вы­бра­на точка M, де­ля­щая её в от­но­ше­нии AM: MD=n:m  левая круг­лая скоб­ка n мень­ше m пра­вая круг­лая скоб­ка . Через точку M про­ве­де­но се­че­ние пи­ра­ми­ды плос­ко­стью, па­рал­лель­ной грани SAB. Най­ди­те от­но­ше­ние пло­ща­ди се­че­ния к пло­ща­ди тре­уголь­ни­ка SAB.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Спро­еци­ру­ем точку S и наше се­че­ние на плос­кость ABCDEF. Опи­шем как найти точки про­ек­ции се­че­ния. Так как се­че­ние па­рал­лель­но плос­ко­сти SAB, то пря­мая KL па­рал­лель­на пря­мой AB (две па­рал­лель­ные плос­ко­сти пе­ре­се­ка­ют­ся плос­ко­стью ABCDEF по двум па­рал­лель­ным пря­мым), зна­чит, пря­мая LN па­рал­лель­на BS′ (две па­рал­лель­ные плос­ко­сти пе­ре­се­ка­ют­ся плос­ко­стью SBC по двум па­рал­лель­ным пря­мым, про­ек­ции этих пря­мых также па­рал­лель­ны), пря­мая KR па­рал­лель­на AS′ (две па­рал­лель­ные плос­ко­сти пе­ре­се­ка­ют­ся плос­ко­стью SAF по двум па­рал­лель­ным пря­мым, про­ек­ции этих пря­мых также па­рал­лель­ны). Чтобы найти точку P про­ек­ции, рас­смот­рим три плос­ко­сти: наше се­че­ние, ABCDEF и SCD. Их по­пар­но общие пря­мые пе­ре­се­ка­ют­ся в одной точке G, ле­жа­щей на плос­ко­сти ABCDEF, Сле­до­ва­тель­но, про­ек­ции этих пря­мых пе­ре­се­ка­ют­ся в одной точке. По­это­му точки G, N и P лежат на одной пря­мой, при­чем пер­пен­ди­ку­ляр­ной AD (LNCD  — poмб, по­это­му от­ре­зок CL пер­пен­ди­ку­ля­рен NG, оста­лось за­ме­тить, что пря­мая CL па­рал­лель­на AD). Точка Q на­хо­дит­ся ана­ло­гич­но.

За­ме­тим, что так как плос­ко­сти па­рал­лель­ны, то от­но­ше­ние пло­ща­дей се­че­ний будет точно таким же, как от но­ше­ние пло­ща­дей про­ек­ции на плос­кость ABCDEF (пло­ща­ди от­ли­ча­ют­ся в  ко­си­нус альфа раз, где α — дву­гран­ный угол между плос­ко­стя­ми). Про­ек­ция грани SBA это тре­уголь­ник SAB, а про­ек­ция се­че­ния  — мно­го­уголь­ник KLNPQR. Пусть A M=x и M S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка =y, тогда не­труд­но по­ка­зать, что

A M=A K=K M=B H=H L=B L=S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка N=S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка R=2 умно­жить на S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка Q=2 умно­жить на S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка P=x

и M S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка =H S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка =K R=L N=y . Пло­щадь тре­уголь­ни­ка S′AB равна

 S_S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка A B= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка A умно­жить на S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка B умно­жить на синус 60 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та левая круг­лая скоб­ка x плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Пло­щадь мно­го­уголь­ни­ка KLNPQR най­дем как сумму пло­ща­дей его ча­стей:

S_K L N P Q R=S_S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка M H плюс S_S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка H L N плюс S_S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка N P плюс S_S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка P Q плюс S_S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка Q R плюс S_S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка R K M=
= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та y в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та x y, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 16 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та x y, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби левая круг­лая скоб­ка y в квад­ра­те плюс 4 x y плюс дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка .

Мы знаем, что

 дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 2 y плюс x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: n, зна­ме­на­тель: m конец дроби \Rightarrow дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: m минус n, зна­ме­на­тель: 2 n конец дроби .

По­лу­ча­ем от­но­ше­ние

 дробь: чис­ли­тель: S_K L N P Q R, зна­ме­на­тель: S_S в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка A B конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4 y в квад­ра­те плюс 16 x y плюс 5 x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 левая круг­лая скоб­ка x плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 16 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 5, зна­ме­на­тель: 4 левая круг­лая скоб­ка 1 плюс дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби =
= дробь: чис­ли­тель: 4 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: m минус n, зна­ме­на­тель: 2 n конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 16 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: m минус n, зна­ме­на­тель: 2 n конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 5, зна­ме­на­тель: 4 левая круг­лая скоб­ка 1 плюс дробь: чис­ли­тель: m минус n, зна­ме­на­тель: 2 n конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка m минус n пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 8 n левая круг­лая скоб­ка m минус n пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 5 n в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка m плюс n пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби =1 плюс дробь: чис­ли­тель: n левая круг­лая скоб­ка 4 m минус 3 n пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка m плюс n пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби .

 

Ответ: 1 плюс дробь: чис­ли­тель: n левая круг­лая скоб­ка 4 m минус 3 n пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка m плюс n пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби .