В правильный тетраэдр ABCD вписан шар. Из точки D на грань ABC тетраэдра опущена высота DE. Точка P является серединой отрезка DE. Через точку P проведена плоскость, перпендикулярно к DE. Из всех точек, которые принадлежат одновременно шару и проведенной плоскости, взята точка O, являющаяся ближайшей к точке A. Найти расстояние от точки O до грани ABD, если объем шара равен 1.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Пусть площадь основания тетраэдра равна S, а высота h. Тогда радиус описанной сферы равен $\frac{3V}{4S} = \frac{h}{4}$ поэтому середина высоты DE (точка P) лежит на поверхности шара и противоположна E. Плоскость, перпендикулярная DE, параллельна плоскости основания пирамиды, поэтому является касательной плоскостью к шару. Следовательно, O совпадает с P.
Опустим перпендикуляры из O и центра шара на грань ABD. Образуются два подобных прямоугольных треугольника, причем коэффициент подобия равен $\frac{h - 0.5h}{h - 0.25h} = \frac{2}{3}$ поэтому $d ( O,ABD ) = $\frac{2}{3}$ r$
Осталось найти r. Поскольку $\frac{4}{3} \pi r ^3 =1$ то $r= корень 3 степени из: начало аргумента: $\frac{3}{4 \pi}$ конец аргумента$ поэтому ответ $корень 3 степени из: начало аргумента: $\frac{2}{9 \pi}$ конец аргумента$
Ответ: $корень 3 степени из: начало аргумента: $\frac{2}{9 \pi}$ конец аргумента$
Опустим перпендикуляры из O и центра шара на грань ABD. Образуются два подобных прямоугольных треугольника, причем коэффициент подобия равен $\frac{h - 0.5h}{h - 0.25h} = \frac{2}{3}$ поэтому $d ( O,ABD ) = $\frac{2}{3}$ r$
Осталось найти r. Поскольку $\frac{4}{3} \pi r ^3 =1$ то $r= корень 3 степени из: начало аргумента: $\frac{3}{4 \pi}$ конец аргумента$ поэтому ответ $корень 3 степени из: начало аргумента: $\frac{2}{9 \pi}$ конец аргумента$
Ответ: $корень 3 степени из: начало аргумента: $\frac{2}{9 \pi}$ конец аргумента$
Правильный ответ:
$корень 3 степени из: начало аргумента: дробь: числитель: 2, знаменатель: 9 Пи конец дроби конец аргумента$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 64418 • Задание №1
[рис.] Хорда AB стягивает дугу окружности в 92°. Найдите угол ABC между этой хордой и касательной к окружности...
ID 65536 • Задание №6
В треугольнике ABC угол C равен 90°, $AB = 4 корень из: начало аргумента: 15 конец аргумента$ $синус A = 0,25$...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен верный ответ. | 2
Решение содержит обоснованный переход к планиметрической задаче, но получен неверный ответ или решение не закончено
ИЛИ
при правильном ответе решение недостаточно обосновано. | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен верный ответ. | 2
Решение содержит обоснованный переход к планиметрической задаче, но получен неверный ответ или решение не закончено
ИЛИ
при правильном ответе решение недостаточно обосновано. | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
🔗 Другие задания линии №10 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 66389
В 2008 году в городском квартале проживало $40 \thinspace 000$ человек. В 2009 году, в результа...
ID 66390
В понедельник акции компании подорожали на некоторое количество процентов, а во вторник подешев...
ID 66391
Четыре одинаковые рубашки дешевле куртки на 8%. На сколько процентов пять таких же рубашек доро...
ID 66392
Семья состоит из мужа, жены и их дочери студентки. Если бы зарплата мужа увеличилась вдвое, общ...
ID 66393
Цена холодильника в магазине ежегодно уменьшается на одно и то же число процентов от предыдущей...