В правильной пирамиде PABC точки Е, F, K, M, N — середины ребер АС, ВС, РА, РВ и РС соответственно.
А) Докажите, что объем пирамиды NEFMK составляет четверть объема пирамиды PABC.
Б) Найдите радиус сферы, проходящей через точки N, Е, F, M, K, если известно, что АВ = 8, АР = 6.
А) Докажите, что объем пирамиды NEFMK составляет четверть объема пирамиды PABC.
Б) Найдите радиус сферы, проходящей через точки N, Е, F, M, K, если известно, что АВ = 8, АР = 6.
💡 Пошаговый разбор и решение:
а) Выразим формулу объёма пирамиды NEFMK из объёма пирамиды PABC:
$V_NFEKM=V_NMFE + V_NMEK= $\frac{1}{3}$ d ( E,MNF ) \cdot S_MNF + $\frac{1}{3}$ d ( E,MNK ) \cdot S_MNK=$ $V_NFEKM=V_NMFE + V_NMEK=$
$= $\frac{1}{3}$ d ( E,MNF ) \cdot S_MNF + $\frac{1}{3}$ d ( E,MNK ) \cdot S_MNK=$
$= $\frac{1}{3}$ \cdot $\frac{1}{2}$ d ( A,MNF ) \cdot $\frac{1}{4}$ S_DBC + $\frac{1}{3}$ d ( P,MNK ) \cdot S_MNK= $\frac{1}{8}$ V_ABCD + $\frac{1}{8}$ V_ABCD= $\frac{1}{4}$ V_ABCD$ $= $\frac{1}{3}$ \cdot $\frac{1}{2}$ d ( A,MNF ) \cdot $\frac{1}{4}$ S_DBC + $\frac{1}{3}$ d ( P,MNK ) \cdot S_MNK=$
$= $\frac{1}{8}$ V_ABCD + $\frac{1}{8}$ V_ABCD= $\frac{1}{4}$ V_ABCD$
( $d ( P,MNK ) =d ( E,MNK )$ поскольку плоскость $MNK$ делит высоту пирамиды пополам и параллельна плоскости основания).
[рис.]
б) Пусть $Q$ — середина $AB$ Тогда $\Delta QFE=\Delta KMN$ — оба они подобны $\Delta ABC$ с коэффициентом $\frac{1}{2}$ Следовательно, они оба = сторонние. Центр сферы будет лежать на высоте пирамиды, которая равна
$\sqrt{аргумента: AP ^2 - $\frac{4}{9}$ AF ^2} аргумента = \sqrt{аргумента: 36 - $\frac{4}{9}$ \cdot $\frac{3}{4}$ AB ^2} аргумента = \sqrt{аргумента: 36 - $\frac{64}{3}$} аргумента = \sqrt{аргумента: $\frac{44}{3}$} аргумента$
Поскольку $\Delta QFE=\Delta KMN$ равны и их радиусы описанных окружностей. Они равны $\frac{1}{2} R_ABC= $\frac{1}{3}$ AF= \frac{4}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$ А центр сферы лежит посредине между плоскостями этих треугольников. Поэтому расстояние от него до плоскостей = $\sqrt{аргумента: $\frac{11}{12}$} аргумента$ и тогда радиус сферы равен $\sqrt{аргумента: $\frac{11}{12}$ + $\frac{16}{3}$} аргумента = \frac{5}{2}$
Ответ: б) $\frac{5}{2}$
$V_NFEKM=V_NMFE + V_NMEK= $\frac{1}{3}$ d ( E,MNF ) \cdot S_MNF + $\frac{1}{3}$ d ( E,MNK ) \cdot S_MNK=$ $V_NFEKM=V_NMFE + V_NMEK=$
$= $\frac{1}{3}$ d ( E,MNF ) \cdot S_MNF + $\frac{1}{3}$ d ( E,MNK ) \cdot S_MNK=$
$= $\frac{1}{3}$ \cdot $\frac{1}{2}$ d ( A,MNF ) \cdot $\frac{1}{4}$ S_DBC + $\frac{1}{3}$ d ( P,MNK ) \cdot S_MNK= $\frac{1}{8}$ V_ABCD + $\frac{1}{8}$ V_ABCD= $\frac{1}{4}$ V_ABCD$ $= $\frac{1}{3}$ \cdot $\frac{1}{2}$ d ( A,MNF ) \cdot $\frac{1}{4}$ S_DBC + $\frac{1}{3}$ d ( P,MNK ) \cdot S_MNK=$
$= $\frac{1}{8}$ V_ABCD + $\frac{1}{8}$ V_ABCD= $\frac{1}{4}$ V_ABCD$
( $d ( P,MNK ) =d ( E,MNK )$ поскольку плоскость $MNK$ делит высоту пирамиды пополам и параллельна плоскости основания).
[рис.]
б) Пусть $Q$ — середина $AB$ Тогда $\Delta QFE=\Delta KMN$ — оба они подобны $\Delta ABC$ с коэффициентом $\frac{1}{2}$ Следовательно, они оба = сторонние. Центр сферы будет лежать на высоте пирамиды, которая равна
$\sqrt{аргумента: AP ^2 - $\frac{4}{9}$ AF ^2} аргумента = \sqrt{аргумента: 36 - $\frac{4}{9}$ \cdot $\frac{3}{4}$ AB ^2} аргумента = \sqrt{аргумента: 36 - $\frac{64}{3}$} аргумента = \sqrt{аргумента: $\frac{44}{3}$} аргумента$
Поскольку $\Delta QFE=\Delta KMN$ равны и их радиусы описанных окружностей. Они равны $\frac{1}{2} R_ABC= $\frac{1}{3}$ AF= \frac{4}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$ А центр сферы лежит посредине между плоскостями этих треугольников. Поэтому расстояние от него до плоскостей = $\sqrt{аргумента: $\frac{11}{12}$} аргумента$ и тогда радиус сферы равен $\sqrt{аргумента: $\frac{11}{12}$ + $\frac{16}{3}$} аргумента = \frac{5}{2}$
Ответ: б) $\frac{5}{2}$
Правильный ответ:
б) $дробь: числитель: 5, знаменатель: 2 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 67745 • Задание №13
а) Решите уравнение $левая круглая скобка 2 косинус в квадрате x минус 5 косинус x плюс 2 правая круглая скоб...
ID 67659 • Задание №13
а) Решите уравнение $корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента синус 2 x умножить на синус левая круглая...
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...