В правильной четырехугольной пирамиде SABCD с вершиной S длина перпендикуляра, опущенного из основания H высоты пирамиды SH на грань SDC равна $\sqrt{аргумента: 6} аргумента$ а угол наклона бокового ребра SB к плоскости основания равен 60°.
а) Найдите радиус сферы, описанной около пирамиды SABCD.
б) Через середину высоты SH пирамиды проведена плоскость, параллельная основанию ABCD. Найдите отношение площади сечения описанного около пирамиды шара к площади сечения пирамиды этой плоскостью.
а) Найдите радиус сферы, описанной около пирамиды SABCD.
б) Через середину высоты SH пирамиды проведена плоскость, параллельная основанию ABCD. Найдите отношение площади сечения описанного около пирамиды шара к площади сечения пирамиды этой плоскостью.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] По условию $\angle SBD=60 в степени ( \circ )$ поэтому треугольник BSD — = сторонний. Пусть $BS=a$ тогда $AC=a$ $AB= \frac{a}{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}$ Значит, апофема пирамиды равна
$\sqrt{аргумента: SC ^2 - $\frac{1}{4}$ CD ^2} аргумента = \sqrt{аргумента: $\frac{7}{8}$} аргумента a$
а высота пирамиды (то есть высота треугольника SCA) равна $\frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} a$
Рассмотрим треугольник, образованный двумя апофемами противоположных граней и отрезком длиной $\frac{a}{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}$ соединяющим их концы. С одной стороны его площадь равна
$\frac{1}{2} \cdot SH \cdot \frac{a}{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента} = \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{4 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента} a ^2$
C другой стороны она же равна половине произведения апофемы на высоту к ней, поэтому эта высота равна $\frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{$\sqrt{аргумента: 7}$ аргумента} a$ а расстояние от точки H до апофемы — вдвое меньше. Но оно и есть расстояние от H до плоскости CSD, откуда $\frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2 $\sqrt{аргумента: 7}$ аргумента} a= $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента$ $a=2 $\sqrt{аргумента: 14}$ аргумента$
а) Рассмотрим центр описанной окружности треугольника SCA (он же — центр описанной окружности треугольника SDB). Это точка = удалена от всех вершин, поэтому является центром описанной сферы пирамиды. Значит,
$R= $\frac{2}{3}$ SH= \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{3} a= \frac{2 $\sqrt{аргумента: 42}$ аргумента}{3}$
б) Сечение пирамиды этой плоскостью — очевидно квадрат со стороной $\frac{AB}{2} = $\sqrt{аргумента: 7}$ аргумента$ и площади 7. Сечение сферы радиуса R плоскостью, проходящей на расстоянии $h меньше R$ от центра, представляет собой окружность радиусом $\sqrt{аргумента: R ^2 - h ^2} аргумента$ Очевидно расстояние от центра сферы до середины высоты =
$\frac{1}{2} SH - $\frac{1}{3}$ SH= $\frac{1}{6}$ SH$
Поэтому площадь сечения будет равна:
$\pi ( R ^2 - h ^2 ) = \pi ( $\frac{168}{9}$ - $\frac{1}{36}$ \cdot SH ^2 ) = \pi ( $\frac{168}{9}$ - $\frac{1}{36}$ \cdot $\frac{3}{4}$ \cdot 56 ) = \pi ( $\frac{56}{3}$ - $\frac{7}{6}$ ) = $\frac{35}{2}$ \pi$ $\pi ( R ^2 - h ^2 ) = \pi ( $\frac{168}{9}$ - $\frac{1}{36}$ \cdot SH ^2 ) =$
$= \pi ( $\frac{168}{9}$ - $\frac{1}{36}$ \cdot $\frac{3}{4}$ \cdot 56 ) = \pi ( $\frac{56}{3}$ - $\frac{7}{6}$ ) = $\frac{35}{2}$ \pi$
Значит, искомое отношение = $\frac{35}{2} \pi :7=5 \pi :2$
Ответ: а) $\frac{2 $\sqrt{аргумента: 42}$ аргумента}{3}$ б) $5 \pi :2$
$\sqrt{аргумента: SC ^2 - $\frac{1}{4}$ CD ^2} аргумента = \sqrt{аргумента: $\frac{7}{8}$} аргумента a$
а высота пирамиды (то есть высота треугольника SCA) равна $\frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} a$
Рассмотрим треугольник, образованный двумя апофемами противоположных граней и отрезком длиной $\frac{a}{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}$ соединяющим их концы. С одной стороны его площадь равна
$\frac{1}{2} \cdot SH \cdot \frac{a}{$\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента} = \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{4 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента} a ^2$
C другой стороны она же равна половине произведения апофемы на высоту к ней, поэтому эта высота равна $\frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{$\sqrt{аргумента: 7}$ аргумента} a$ а расстояние от точки H до апофемы — вдвое меньше. Но оно и есть расстояние от H до плоскости CSD, откуда $\frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2 $\sqrt{аргумента: 7}$ аргумента} a= $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента$ $a=2 $\sqrt{аргумента: 14}$ аргумента$
а) Рассмотрим центр описанной окружности треугольника SCA (он же — центр описанной окружности треугольника SDB). Это точка = удалена от всех вершин, поэтому является центром описанной сферы пирамиды. Значит,
$R= $\frac{2}{3}$ SH= \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{3} a= \frac{2 $\sqrt{аргумента: 42}$ аргумента}{3}$
б) Сечение пирамиды этой плоскостью — очевидно квадрат со стороной $\frac{AB}{2} = $\sqrt{аргумента: 7}$ аргумента$ и площади 7. Сечение сферы радиуса R плоскостью, проходящей на расстоянии $h меньше R$ от центра, представляет собой окружность радиусом $\sqrt{аргумента: R ^2 - h ^2} аргумента$ Очевидно расстояние от центра сферы до середины высоты =
$\frac{1}{2} SH - $\frac{1}{3}$ SH= $\frac{1}{6}$ SH$
Поэтому площадь сечения будет равна:
$\pi ( R ^2 - h ^2 ) = \pi ( $\frac{168}{9}$ - $\frac{1}{36}$ \cdot SH ^2 ) = \pi ( $\frac{168}{9}$ - $\frac{1}{36}$ \cdot $\frac{3}{4}$ \cdot 56 ) = \pi ( $\frac{56}{3}$ - $\frac{7}{6}$ ) = $\frac{35}{2}$ \pi$ $\pi ( R ^2 - h ^2 ) = \pi ( $\frac{168}{9}$ - $\frac{1}{36}$ \cdot SH ^2 ) =$
$= \pi ( $\frac{168}{9}$ - $\frac{1}{36}$ \cdot $\frac{3}{4}$ \cdot 56 ) = \pi ( $\frac{56}{3}$ - $\frac{7}{6}$ ) = $\frac{35}{2}$ \pi$
Значит, искомое отношение = $\frac{35}{2} \pi :7=5 \pi :2$
Ответ: а) $\frac{2 $\sqrt{аргумента: 42}$ аргумента}{3}$ б) $5 \pi :2$
Правильный ответ:
а) $дробь: числитель: 2 корень из: начало аргумента: 42 конец аргумента , знаменатель: 3 конец дроби$ б) $5 Пи :2$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 66477 • Задание №10
Две бригады, состоящие из рабочих одинаковой квалификации, одновременно начали выполнять два одинаковых заказа...
ID 71932 • Задание №19
С натуральным числом (записываемым в десятичной системе) разрешено проделывать следующие операции:
А) приписа...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получены верные ответы в пунктах а) и б) | 2
Выполнен только один из пунктов — а) или б) | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, приведённых выше | 0
Максимальный балл | 2
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получены верные ответы в пунктах а) и б) | 2
Выполнен только один из пунктов — а) или б) | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, приведённых выше | 0
Максимальный балл | 2
🔗 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...