В треугольной пирамиде длины двух непересекающихся рёбер равны 12 и 4, а остальные рёбра имеют длину 7. В пирамиду вписана сфера. Найти расстояние от центра сферы до ребра длины 12.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Пусть $AC=4,BD=12$ $A_1,B_1$ — середины этих ребер соответственно. Тогда центр вписанной сферы лежит в бисектральной плоскости, проходящей через ребро BD, то есть в $BDA_1$ (она перпендикудярна AC, поэтому тетраэдр симметричен относительно нее). Аналогично центр лежит и в $ACB_1$ то есть лежит на отрезке $A_1B_1$ Очевидно $A_1B_1\perp AC,BD$ (поскольку лежит в плоскостях, перпендикулярных этим отрезкам). Тогда
$A_1B_1= $\sqrt{аргумента: AB ^2 - BB_1 ^2 - AA_1 ^2}$ аргумента $\sqrt{аргумента: 7 ^2 - 6 ^2 - 2 ^2}$ аргумента =3$
Тогда
$V_ABCD= $\frac{1}{6}$ \cdot AC \cdot BD \cdot d ( AC,BD ) \cdot \sin \angle ( AC,BD ) = $\frac{1}{6}$ \cdot 12 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 1=24$
Далее,
$d ( B_1, ABC ) = $\frac{1}{2}$ d ( D,ABC ) = $\frac{1}{2}$ \cdot $\frac{3V_ABCD}{S_ABC}$ = \frac{36}{2 $\sqrt{аргумента: 49 - 4}$ аргумента} = \frac{6}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$
Найдем радиус вписанной сферы. Он равен
$\frac{3V_ABCD}{S_ABC + S_ABD + S_ACD + S_BCD} = \frac{6}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента + $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$
Итак, на отрезке $A_1B_1$ располагается точка на расстоянии $\frac{6}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента + $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$ от плоскости ABC, при этом расстояния от точек $A_1$ и $B_1$ равны $0$ и $\frac{6}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$ Значит, она делит этот отрезок в отношении $\sqrt{аргумента: 5} аргумента : $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента$ и располагается на расстоянии $\frac{3 $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента + $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$ от точки $B_1$ Это и есть ответ.
Ответ: $\frac{3 $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента + $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$
$A_1B_1= $\sqrt{аргумента: AB ^2 - BB_1 ^2 - AA_1 ^2}$ аргумента $\sqrt{аргумента: 7 ^2 - 6 ^2 - 2 ^2}$ аргумента =3$
Тогда
$V_ABCD= $\frac{1}{6}$ \cdot AC \cdot BD \cdot d ( AC,BD ) \cdot \sin \angle ( AC,BD ) = $\frac{1}{6}$ \cdot 12 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 1=24$
Далее,
$d ( B_1, ABC ) = $\frac{1}{2}$ d ( D,ABC ) = $\frac{1}{2}$ \cdot $\frac{3V_ABCD}{S_ABC}$ = \frac{36}{2 $\sqrt{аргумента: 49 - 4}$ аргумента} = \frac{6}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$
Найдем радиус вписанной сферы. Он равен
$\frac{3V_ABCD}{S_ABC + S_ABD + S_ACD + S_BCD} = \frac{6}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента + $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$
Итак, на отрезке $A_1B_1$ располагается точка на расстоянии $\frac{6}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента + $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$ от плоскости ABC, при этом расстояния от точек $A_1$ и $B_1$ равны $0$ и $\frac{6}{$\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$ Значит, она делит этот отрезок в отношении $\sqrt{аргумента: 5} аргумента : $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента$ и располагается на расстоянии $\frac{3 $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента + $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$ от точки $B_1$ Это и есть ответ.
Ответ: $\frac{3 $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента + $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}$
Правильный ответ:
$дробь: числитель: 3 корень из: начало аргумента: 13 конец аргумента , знаменатель: корень из: начало аргумента: 13 конец аргумента плюс корень из: начало аргумента: 5 конец аргумента конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 68282 • Задание №14
Дана правильная шестиугольная призма ABCDEFA1B1C1D1E1F1 cо стороной основания $корень из: начало аргумента: 3 ...
ID 65021 • Задание №3
Автомобильный журнал определяет рейтинги автомобилей на основе показателей безопасности S, комфорта C, функцио...
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...