В пирамиде SABCD основанием является прямоугольник ABCD $( AB меньше AD )$ а все боковые рёбра пирамиды равны. Из точки B опущен перпендикуляр BH на плоскость SAD.
а) Докажите, что $\angle AHC = 90 ^{\circ}$
б) Найдите объем пирамиды, если $HA = 3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$ $HC = $\sqrt{аргумента: 82}$ аргумента$ а площадь основания пирамиды равна 48.
а) Докажите, что $\angle AHC = 90 ^{\circ}$
б) Найдите объем пирамиды, если $HA = 3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$ $HC = $\sqrt{аргумента: 82}$ аргумента$ а площадь основания пирамиды равна 48.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Пусть отрезок SO — высота пирамиды. Из условия следует, что прямоугольные треугольники SOA, SOB, SOC и SOD равны по катету и гипотенузе, а потому точка O — центр основания пирамиды. Прямая BH перпендикулярна плоскости SAD по условию, поэтому она перпендикулярна прямым AH и AD этой плоскости. Прямые AB и AD перпендикулярны по определению прямоугольника, следовательно, по теореме о трех перпендикулярах перпендикулярны прямые AH и AD. Прямые BC и AD параллельны, тогда прямые BC и AH перпендикулярны. Таким образом, прямая AH перпендикулярна двум прямым плоскости CBH, а потому и всей этой плоскости, в частности лежащей в ней прямой CH.
б) Треугольник AHC — прямоугольный, по теореме Пифагора для него находим:
$AC = $\sqrt{аргумента: AH ^2 + HC ^2}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: 18 + 82}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: 100}$ аргумента = 10$
С другой стороны, из треугольника ABC получаем $AC ^2 = AB ^2 + BC ^2$ то есть
$AB ^2 + ( $\frac{S_ABCD}{AB}$ ) ^2 = 100 = сильно AB ^2 + $\frac{48 ^2}{AB ^2}$ - 100 = 0 = сильно$
$ = сильно AB в степени 4 - 100AB ^2 + 2304 = 0 = сильно ( AB ^2 - 36 ) ( AB ^2 - 64 ) = 0$ $AB ^2 + ( $\frac{S_ABCD}{AB}$ ) ^2 = 100 = сильно AB ^2 + $\frac{48 ^2}{AB ^2}$ - 100 = 0 = сильно$
$ = сильно AB в степени 4 - 100AB ^2 + 2304 = 0 = сильно$
$ = сильно ( AB ^2 - 36 ) ( AB ^2 - 64 ) = 0$
Длина отрезка AB положительна и меньше длины отрезка AD, поэтому $AB ^2 = 36$ откуда $AB = 6$ и $OM = 3$ где точка M — середина ребра AD.
Углы SMO и HAB равны как линейные углы общего двугранного угла при ребре AD. Следовательно, прямоугольные треугольники SOM и BHA подобны по двум углам, поэтому верны отношения $\frac{SO}{OM} = \frac{BH}{AH}$ откуда
$SO = $\frac{BH \cdot OM}{AH}$ = \frac{$\sqrt{аргумента: AB ^2 - AH ^2}$ аргумента \cdot 3}{AH} = \frac{3 $\sqrt{аргумента: 36 - 18}$ аргумента}{3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента} = \sqrt{аргумента: $\frac{18}{2}$} аргумента = 3$
Таким образом,
$V_SABCD = $\frac{1}{3}$ SO \cdot S_ABCD = $\frac{1}{3}$ \cdot 3 \cdot 48 = 48$
Ответ: б) 48.
б) Треугольник AHC — прямоугольный, по теореме Пифагора для него находим:
$AC = $\sqrt{аргумента: AH ^2 + HC ^2}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: 18 + 82}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: 100}$ аргумента = 10$
С другой стороны, из треугольника ABC получаем $AC ^2 = AB ^2 + BC ^2$ то есть
$AB ^2 + ( $\frac{S_ABCD}{AB}$ ) ^2 = 100 = сильно AB ^2 + $\frac{48 ^2}{AB ^2}$ - 100 = 0 = сильно$
$ = сильно AB в степени 4 - 100AB ^2 + 2304 = 0 = сильно ( AB ^2 - 36 ) ( AB ^2 - 64 ) = 0$ $AB ^2 + ( $\frac{S_ABCD}{AB}$ ) ^2 = 100 = сильно AB ^2 + $\frac{48 ^2}{AB ^2}$ - 100 = 0 = сильно$
$ = сильно AB в степени 4 - 100AB ^2 + 2304 = 0 = сильно$
$ = сильно ( AB ^2 - 36 ) ( AB ^2 - 64 ) = 0$
Длина отрезка AB положительна и меньше длины отрезка AD, поэтому $AB ^2 = 36$ откуда $AB = 6$ и $OM = 3$ где точка M — середина ребра AD.
Углы SMO и HAB равны как линейные углы общего двугранного угла при ребре AD. Следовательно, прямоугольные треугольники SOM и BHA подобны по двум углам, поэтому верны отношения $\frac{SO}{OM} = \frac{BH}{AH}$ откуда
$SO = $\frac{BH \cdot OM}{AH}$ = \frac{$\sqrt{аргумента: AB ^2 - AH ^2}$ аргумента \cdot 3}{AH} = \frac{3 $\sqrt{аргумента: 36 - 18}$ аргумента}{3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента} = \sqrt{аргумента: $\frac{18}{2}$} аргумента = 3$
Таким образом,
$V_SABCD = $\frac{1}{3}$ SO \cdot S_ABCD = $\frac{1}{3}$ \cdot 3 \cdot 48 = 48$
Ответ: б) 48.
Правильный ответ:
б) 48
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 69345 • Задание №15
Даны треугольники ABC и A1B1C1. Прямые AA1, BB1, CC1 пересекаются в одной точке. Прямые AB и A1B1 пересекаются...
ID 70449 • Задание №17
Найдите все пары действительных чисел a и b, при которых уравнение
$левая круглая скобка 3x минус a в квадрат...
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...