В пирамиде SАВС угол АSВ равен 60°, а углы ВSС и СSА — по 45°.
а) Докажите, что плоскости ВSС и АSС перпендикулярны.
б) Найдите радиус сферы вписанной в пирамиду SABC, если известно, что $SA=SB=2, SC= 2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
а) Докажите, что плоскости ВSС и АSС перпендикулярны.
б) Найдите радиус сферы вписанной в пирамиду SABC, если известно, что $SA=SB=2, SC= 2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) По теореме \cos ов для трехгранного угла имеем:
$\cos 60 в степени ( \circ ) = \cos 45 в степени ( \circ ) \cos 45 в степени ( \circ ) + \sin 45 в степени ( \circ ) \sin 45 в степени ( \circ ) \cos \widehat ( BSC,ASC )$
$\frac{1}{2} = $\frac{1}{2}$ + $\frac{1}{2}$ \cos \widehat ( BSC,ASC )$
$\cos \widehat ( BSC,ASC ) =0$
Значит, плоскости перпендикулярны.
б) Треугольник $ABS$ = бедренный с углом, противолежащим основанию, $60 в степени ( \circ )$ поэтому он — = сторонний, $AB=2$ Треугольники $ASC$ и $BSC$ равны = бедренному прямоугольному треугольнику с катетом $2$ по первому признаку, поэтому $BC=AC=2$ Значит, площадь поверхности пирамиды равна:
$2S_ABC + 2S_ACS=2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента + 4$
[рис.]
Теперь вычислим ее объем. По теореме о трех перпендикулярах проекцией S на $ABC$ должна быть такая точка $T$ что прямая TB перпендикулярна прямой CB и прямая TA перпендикулярна прямой CA. Тогда $TAB$ — треугольник с углами $30 в степени ( \circ )$ $30 в степени ( \circ )$ и $120 в степени ( \circ )$ поэтому:
$TB= \frac{AB}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента} = \frac{2}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$
Тогда:
$ST= $\sqrt{аргумента: SB ^2 - TB ^2}$ аргумента = \sqrt{аргумента: $\frac{8}{3}$} аргумента$
Теперь найдём объём пирамиды SABC:
$V_ABCS= $\frac{1}{3}$ \sqrt{аргумента: $\frac{8}{3}$} аргумента \cdot S_ABC= $\frac{1}{3}$ \sqrt{аргумента: $\frac{8}{3}$} аргумента \cdot $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента = $\frac{2}{3}$ $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
Радиус вписанной сферы равен:
$\frac{3V}{S} = \frac{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента + 4} =2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента - $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента$
Ответ: $2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента - $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента$
$\cos 60 в степени ( \circ ) = \cos 45 в степени ( \circ ) \cos 45 в степени ( \circ ) + \sin 45 в степени ( \circ ) \sin 45 в степени ( \circ ) \cos \widehat ( BSC,ASC )$
$\frac{1}{2} = $\frac{1}{2}$ + $\frac{1}{2}$ \cos \widehat ( BSC,ASC )$
$\cos \widehat ( BSC,ASC ) =0$
Значит, плоскости перпендикулярны.
б) Треугольник $ABS$ = бедренный с углом, противолежащим основанию, $60 в степени ( \circ )$ поэтому он — = сторонний, $AB=2$ Треугольники $ASC$ и $BSC$ равны = бедренному прямоугольному треугольнику с катетом $2$ по первому признаку, поэтому $BC=AC=2$ Значит, площадь поверхности пирамиды равна:
$2S_ABC + 2S_ACS=2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента + 4$
[рис.]
Теперь вычислим ее объем. По теореме о трех перпендикулярах проекцией S на $ABC$ должна быть такая точка $T$ что прямая TB перпендикулярна прямой CB и прямая TA перпендикулярна прямой CA. Тогда $TAB$ — треугольник с углами $30 в степени ( \circ )$ $30 в степени ( \circ )$ и $120 в степени ( \circ )$ поэтому:
$TB= \frac{AB}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента} = \frac{2}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$
Тогда:
$ST= $\sqrt{аргумента: SB ^2 - TB ^2}$ аргумента = \sqrt{аргумента: $\frac{8}{3}$} аргумента$
Теперь найдём объём пирамиды SABC:
$V_ABCS= $\frac{1}{3}$ \sqrt{аргумента: $\frac{8}{3}$} аргумента \cdot S_ABC= $\frac{1}{3}$ \sqrt{аргумента: $\frac{8}{3}$} аргумента \cdot $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента = $\frac{2}{3}$ $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
Радиус вписанной сферы равен:
$\frac{3V}{S} = \frac{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента + 4} =2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента - $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента$
Ответ: $2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента - $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента$
Правильный ответ:
$2 корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента минус корень из: начало аргумента: 6 конец аргумента$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 71238 • Задание №18
Найдите все целочисленные значения параметра а, при каждом из которых система
$система выражений корень из: н...
ID 70609 • Задание №17
Найдите все значения параметра а, при каждом из которых уравнение
$\log в квадрате _x левая круглая скобка 2a...
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...