Правильные треугольники ABC и MBC лежат в перпендикулярных плоскостях, BC = 8. Точка P — середина CM, а точка T делит отрезок BM так, что BT : TM = 1 : 3.
а) Докажите, что $CT больше BP$
б) Вычислите объём пирамиды MPTA.
а) Докажите, что $CT больше BP$
б) Вычислите объём пирамиды MPTA.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Заметим, что в треугольниках TBC и PCB углы B и С равны, сторона BC общая, и $BT меньше CP$ Тогда, записывая теорему \cos ов для сторон CT и BP этих треугольников, получаем искомое неравенство.
б) Проведём высоту AD треугольника $ABC$ В тоже время AD — высота пирамиды MPTA, опущенная из вершины A на плоскость основания $MPT$
$AD= \frac{BC $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} = \frac{8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} = 4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Площадь треугольника MPT составляет $\frac{3}{8} S_BCM$ Следовательно,
$S_MPT= \frac{3BC ^2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{32} = \frac{3 \cdot 64 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{32} =6 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Найдём объём пирамиды:
$V= $\frac{1}{3}$ S_MPT \cdot AD= $\frac{1}{3}$ \cdot 6 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента \cdot 4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента = 24$
Ответ: 24.
Приведём другое решение пyнкта б).
Знаем, что $V_MPTA= $\frac{1}{3}$ S_MPT \cdot AD$ где D — середина $BC$
Поскольку AD — медиана треугольника ABC, AD — его высота, значит, $AD \bot BC$ кроме того, $AD \bot MD$ (поскольку по условию $( ABC ) \bot ( MBC ) иMD\bot BC$ ). Таким образом, $AD \bot ( MBC )$ то есть является высотой пирамиды MPTA. Находим площадь треугольника MPT:
$S_MPT = $\frac{1}{2}$ \cdot $\frac{3}{4}$ \cdot S_MBC = $\frac{3}{8}$ \cdot \frac{8 ^2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{4} = 6 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Тогда $AD = \frac{8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} = 4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ следовательно,
$V_MPTA = $\frac{1}{3}$ \cdot 6 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента \cdot 4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента = 24$
Приведем решение пункта а) Евгения Железняк.
Пусть точка K — середина MB. Треугольники BKC и BPC равны, поскольку BK = CP, BC — общая, ∠PBC = ∠KCB, следовательно, CK = BP. В правильном треугольнике BMC отрезок CK является медианой, следовательно, и высотой. Тогда CK — перпендикуляр к прямой BM, проведенный из точки C, а CT — наклонная, следовательно, $CK меньше CT$ тогда $BP меньше CT$
б) Проведём высоту AD треугольника $ABC$ В тоже время AD — высота пирамиды MPTA, опущенная из вершины A на плоскость основания $MPT$
$AD= \frac{BC $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} = \frac{8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} = 4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Площадь треугольника MPT составляет $\frac{3}{8} S_BCM$ Следовательно,
$S_MPT= \frac{3BC ^2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{32} = \frac{3 \cdot 64 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{32} =6 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Найдём объём пирамиды:
$V= $\frac{1}{3}$ S_MPT \cdot AD= $\frac{1}{3}$ \cdot 6 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента \cdot 4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента = 24$
Ответ: 24.
Приведём другое решение пyнкта б).
Знаем, что $V_MPTA= $\frac{1}{3}$ S_MPT \cdot AD$ где D — середина $BC$
Поскольку AD — медиана треугольника ABC, AD — его высота, значит, $AD \bot BC$ кроме того, $AD \bot MD$ (поскольку по условию $( ABC ) \bot ( MBC ) иMD\bot BC$ ). Таким образом, $AD \bot ( MBC )$ то есть является высотой пирамиды MPTA. Находим площадь треугольника MPT:
$S_MPT = $\frac{1}{2}$ \cdot $\frac{3}{4}$ \cdot S_MBC = $\frac{3}{8}$ \cdot \frac{8 ^2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{4} = 6 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Тогда $AD = \frac{8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} = 4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ следовательно,
$V_MPTA = $\frac{1}{3}$ \cdot 6 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента \cdot 4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента = 24$
Приведем решение пункта а) Евгения Железняк.
Пусть точка K — середина MB. Треугольники BKC и BPC равны, поскольку BK = CP, BC — общая, ∠PBC = ∠KCB, следовательно, CK = BP. В правильном треугольнике BMC отрезок CK является медианой, следовательно, и высотой. Тогда CK — перпендикуляр к прямой BM, проведенный из точки C, а CT — наклонная, следовательно, $CK меньше CT$ тогда $BP меньше CT$
Правильный ответ:
24
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 70055 • Задание №17
В треугольнике АВС медиана АK, биссектриса BL и высота СМ пересекаются в одной точке Р, СР = 5, РМ = 3.
а)...
ID 69862 • Задание №16
Гражданка Васильева вложила 44 млрд рублей в два оффшорных банка на 3 года: часть денег в банк А, остальное в ...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта а), и обоснованно получен верный ответ в пункте б) | 3
Получен обоснованный ответ в пункте б)
ИЛИ
имеется верное доказательство утверждения пункта а), и при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки | 2
Имеется верное доказательство утверждения пункта а),
ИЛИ
при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки,
ИЛИ
обоснованно получен верный ответ в пункте б) с использованием утверждения пункта а), при этом пункт а) не выполнен | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, приведённых выше | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта а), и обоснованно получен верный ответ в пункте б) | 3
Получен обоснованный ответ в пункте б)
ИЛИ
имеется верное доказательство утверждения пункта а), и при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки | 2
Имеется верное доказательство утверждения пункта а),
ИЛИ
при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки,
ИЛИ
обоснованно получен верный ответ в пункте б) с использованием утверждения пункта а), при этом пункт а) не выполнен | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, приведённых выше | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №14 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 67919
Дана прямая треугольная призма ABCA1B1C1, двугранный угол призмы при ребре AA1 равен 60°.
а) Д...
ID 67920
В правильной четырёхугольной пирамиде SABCD сторона AB основания равна $2 корень из 3$ а высота...
ID 67921
В правильной треугольной призме ABCA1B1C1 все рёбра равны 1.
а) Докажите, что расстояние между...
ID 67922
Основанием прямой треугольной призмы ABCA1B1C1 является прямоугольный треугольник ABC с прямым ...
ID 67923
Расстояние между боковыми ребрами AA1 и BB1 прямой треугольной призмы ABCA1B1C1 равно 5, а расс...