В правильной треугольной пирамиде РАВС боковое ребро = 5, а сторона основания равна 6. На продолжении ребра РА отмечена точка М так, что МА : МР = 9 : 16.
а) Докажите, что плоскости РВС и МВС перпендикулярны.
б) Найдите объем пирамиды МАВС.
а) Докажите, что плоскости РВС и МВС перпендикулярны.
б) Найдите объем пирамиды МАВС.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Пусть $MA=9x$ $MP=16x$ тогда $AP=7x$ $x= \frac{5}{7}$ Очевидно, что $\Delta MAC=\Delta MAB$ поэтому $MC=MB$ Значит, перпендикуляры к BC, проведенные из P и M падают в середину BC — точку T.
Рассмотрим треугольник $MPT$ В нем $MP= \frac{80}{7}$ $PT= $\sqrt{аргумента: PC ^2 - CT ^2}$ аргумента =4$ Далее, $AT=3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ и по теореме \cos ов в треугольнике $PAT$ имеем:
$16=25 + 27 - 2 \cdot 5 \cdot 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента \cos \angle PAT = сильно \cos \angle PAT= \frac{6}{5 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$
Значит, $\cos \angle MAT= - \frac{6}{5 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$ и
$MT ^2 = $\frac{45 ^2}{7 ^2}$ + 27 + 2 \cdot $\frac{45}{7}$ \cdot 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента \cdot \frac{6}{5 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента} = $\frac{2025 + 1323 + 2268}{49}$ = \frac{5616}{49}$
Поскольку $4 ^2 + $\frac{5616}{49}$ = $\frac{6400}{49}$ =MP ^2$ треугольник прямоугольный, откуда и следует перпендикулярность плоскостей.
б) Найдём объём пирамиды МАВС:
$V_MABC= $\frac{1}{3}$ d ( M, ABC ) \cdot S_ABC= $\frac{1}{3}$ \cdot $\frac{9}{7}$ d ( P, ABC ) \cdot \frac{36 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{4} =$
$= \frac{27 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{7} \sqrt{аргумента: PA ^2 - $\frac{4}{9}$ AT ^2} аргумента = \frac{27 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{7} $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента = \frac{27 $\sqrt{аргумента: 39}$ аргумента}{7}$ $V_MABC= $\frac{1}{3}$ d ( M, ABC ) \cdot S_ABC=$
$= $\frac{1}{3}$ \cdot $\frac{9}{7}$ d ( P, ABC ) \cdot \frac{36 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{4} = \frac{27 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{7} \sqrt{аргумента: PA ^2 - $\frac{4}{9}$ AT ^2} аргумента =$
$= \frac{27 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{7} $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента = \frac{27 $\sqrt{аргумента: 39}$ аргумента}{7}$
Ответ: б) $\frac{27 $\sqrt{аргумента: 39}$ аргумента}{7}$
Рассмотрим треугольник $MPT$ В нем $MP= \frac{80}{7}$ $PT= $\sqrt{аргумента: PC ^2 - CT ^2}$ аргумента =4$ Далее, $AT=3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ и по теореме \cos ов в треугольнике $PAT$ имеем:
$16=25 + 27 - 2 \cdot 5 \cdot 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента \cos \angle PAT = сильно \cos \angle PAT= \frac{6}{5 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$
Значит, $\cos \angle MAT= - \frac{6}{5 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$ и
$MT ^2 = $\frac{45 ^2}{7 ^2}$ + 27 + 2 \cdot $\frac{45}{7}$ \cdot 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента \cdot \frac{6}{5 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента} = $\frac{2025 + 1323 + 2268}{49}$ = \frac{5616}{49}$
Поскольку $4 ^2 + $\frac{5616}{49}$ = $\frac{6400}{49}$ =MP ^2$ треугольник прямоугольный, откуда и следует перпендикулярность плоскостей.
б) Найдём объём пирамиды МАВС:
$V_MABC= $\frac{1}{3}$ d ( M, ABC ) \cdot S_ABC= $\frac{1}{3}$ \cdot $\frac{9}{7}$ d ( P, ABC ) \cdot \frac{36 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{4} =$
$= \frac{27 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{7} \sqrt{аргумента: PA ^2 - $\frac{4}{9}$ AT ^2} аргумента = \frac{27 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{7} $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента = \frac{27 $\sqrt{аргумента: 39}$ аргумента}{7}$ $V_MABC= $\frac{1}{3}$ d ( M, ABC ) \cdot S_ABC=$
$= $\frac{1}{3}$ \cdot $\frac{9}{7}$ d ( P, ABC ) \cdot \frac{36 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{4} = \frac{27 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{7} \sqrt{аргумента: PA ^2 - $\frac{4}{9}$ AT ^2} аргумента =$
$= \frac{27 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{7} $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента = \frac{27 $\sqrt{аргумента: 39}$ аргумента}{7}$
Ответ: б) $\frac{27 $\sqrt{аргумента: 39}$ аргумента}{7}$
Правильный ответ:
б) $дробь: числитель: 27 корень из: начало аргумента: 39 конец аргумента , знаменатель: 7 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 67422 • Задание №13
а) Решите уравнение $2 косинус 2x плюс 4 корень из 3 косинус x минус 7=0$
б) Найдите все корни этого уравнен...
ID 64483 • Задание №1
На рисунке показано изменение температуры воздуха на протяжении трех суток. По горизонтали указывается дата и ...
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...