Тема 14. Задачи по стереометрии

14.02 Задачи из сборника И.В. Ященко ЕГЭ

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи по стереометрии
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#13333

Дана правильная треугольная пирамида SABC,  сторона основания AB = 16,  высота SH = 10,  точка K  — середина AS.  Плоскость, проходящая через точку K  и параллельная основанию пирамиды, пересекает ребра SB  и SC  в точках Q  и   P  соответственно.

а) Докажите, что площадь P QBC  относится к площади BSC  как 3:4.

б) Найдите объем пирамиды KBQP C.

Источники: ЕГЭ 2021, основная волна; Сборник И. В. Ященко 2024 г. Вариант 21

Показать ответ и решение

а) Обозначим плоскость (KP Q)  через α.  По условию плоскости α  и (ABC )  параллельны, следовательно, они пересекают плоскость (ASB)  по параллельным прямым. Плоскость (ABC )  пересекает плоскость (ASB )  по прямой AB,  плоскость   α  пересекает плоскость (ASB )  по прямой KQ.  Тогда получаем, что KQ ∥ AB.  По аналогичным соображениям KP  ∥AC.

Далее, KQ ∥ AB,  причем K  — середина AS,  следовательно, KQ  — средняя линия в треугольнике ASB  и точка Q  — середина SB.  Аналогично получаем, что точка P  — середина SC.  Тогда QP  — средняя линия треугольника BSC,  параллельная стороне BC.  Следовательно,      1
PQ = 2BC.

PIC

Обозначим через h  длину высоты треугольника SCB,  проведенной из вершины S.  Так как QP  — средняя линия, то она делит эту высоту пополам. Следовательно, высота трапеции BQP C  равна 1h.
2  Теперь можем найти отношение площади BQP C  к площади BSC :

SBQPC    12 (PQ + BC )⋅ 12h
-SBSC- = ----1BC-⋅h----=
       (     2   )
    = 12-12BC-+-BC--= 3
          BC        4

б) Расписав объем пирамиды SABC  через объемы ее составных частей, получим

V    = V     + V     + V
 SABC   SKPQ    KABC    KBQPC
VKBQPC = VSABC − VSKPQ − VKABC

Найдем все эти объемы, чтобы затем найти объем пирамиды KBQP  C.

Площадь правильного треугольника ABC  со стороной AB = 16  равна

       1             √-
SABC = 2AB2 sin60∘ = 64 3

PIC

Высота SH  пирамиды SABC  равна 10, тогда ее объем равен

VSABC = 1SABC ⋅SH = 6√40
        3             3

Далее, найдем следующие отрезки как средние линии соответствующих треугольников:

      1         1          1
KP  = 2AC, KQ = 2 AB, QP = 2BC

Следовательно, треугольник KQP  подобен треугольнику ABC  по трем сторонам с коэффициентом 1:2.  Тогда получаем

       (  )2         √-
SKQP =   1  SABC = 16 3
         2

Пусть   ′
H — точка пересечения SH  с плоскостью α.  Далее, α ∥(ABC ),  следовательно,    ′
SH — высота пирамиды SKQP.  Так как AH  и    ′
KH — прямые пересечения плоскости (ASH )  с параллельными плоскостями (ABC )  и α,  то они параллельны. Тогда в треугольнике ASH  отрезок KH ′ проходит через середину AS  и параллелен AH.  Значит, KH ′ — средняя линия и

SH ′ = 1SH = 5
      2

PIC

Тогда можем найти объем пирамиды SKP Q :

        1         ′  1   √ -    -80-
VSKPQ = 3SKQP ⋅SH  = 3 ⋅16  3⋅5= √3-

Высота из вершины K  пирамиды KABC  равна H ′H  =5,  так как α ∥(ABC ),  а HH  ′ и есть расстояние между этими плоскостями. Тогда можем найти объем пирамиды KABC  :

VKABC = 1SABC ⋅HH ′ = 1 ⋅64√3 ⋅5= 3√20
        3            3            3

Осталось вычислить объем KBQP C :

VKBQPC = VSABC − VSKPQ − VKABC =

  = 6√40− √80-− 3√20 = 2√40-= 80√3
      3    3    3    3
Ответ:

б)   √ -
80  3

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Имеется верное доказательство утверждения пункта а) и обоснованно получен верный ответ в пункте б)

3

Обоснованно получен верный ответ в пункте б)

2

ИЛИ

имеется верное доказательство утверждения пункта а) и при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки

Имеется верное доказательство утверждения пункта а)

1

ИЛИ

при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки

ИЛИ

обоснованно получен верный ответ в пункте б) с использованием утверждения пункта а), при этом пункт а) не выполнен

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!