Решение задачи 14. Вариант 224

В  основании  пирамиды  TABCD  лежит  трапеция  ABCD  ,  в  которой  ВС||AD  и
AD_BC=2. Через вершину Т пирамиды проведена плоскость, параллельная прямой ВС и
пересекающая  отрезок  АВ  в  точке  М  такой,  что  АМ:MB=2.  Площадь  получившегося
сечения равна 10, а расстояние от ребра ВС до плоскости сечения равно 4.
А) Докажите, что плоскость сечения делит объем пирамиды в отношении 7:20
Б) Найдите объем пирамиды.

Решение

Проводим из точки M прямую параллельную BC и получаем сечение (треугольник) MM1T

а) Сразу же скажем, что высоты этих пирамид совпадают, т.к они имеют общую вершину

\( \frac{V_{TMM_{1}BC}}{V_{TAMM_{1}D}}=\frac{S_{MBCM_{1}}}{S_{AMM_{1}D}} \)

Остается найти площади этих трапеций:)

Сделаем выносной чертеж на плоскость основания, при этом продлим стороны AB и CD до пересечения в точке Z (частый прием в 16)

BH1 – высота трапеции.

\( AM=2MB \)​ по условию, пусть ​\( MB=x \)

\( AD=2BC \)​ по условию, пусть ​\( BC=y \)

из подобия треугольников ZBC и ADZ следует, что ​\( \frac{ZB}{ZB+3x}=\frac{1}{2} \)

отсюда ​\( ZB=3x \)

Из подобия треугольников ZBC и MM1Z следует, что ​\( \frac{y}{MM_{1}}=\frac{3x}{4x} \)

\( MM1=\frac{4}{3}y \)

\( BH=4 \)​ – по условию, тогда из подобия треугольников MBH и ABH1 следует, что ​\( \frac{BH}{BH_{1}}=\frac{x}{3x} \)

отсюда ​\( BH_{1}=12 \)​, ​\( HH_{1}=12-4=8 \)

\( S_{AMM_{1}D}=\frac{MM_{1}+AD}{2}*HH_{1}=\frac{\frac{4}{3}y+2y}{2}*8=\frac{40y}{3} \)

\( S_{MBCM_{1}}=\frac{MM_{1}+BC}{2}*4=\frac{\frac{4}{3}y+y}{2}*4=\frac{14y}{3} \)

\( \frac{V_{TMM_{1}BC}}{V_{TAMM_{1}D}}=\frac{S_{MBCM_{1}}}{S_{AMM_{1}D}} =\frac{14y}{40y}=\frac{7}{20} \)

Б) Нам нужно как-то использовать площадь сечения…

\( V=V_{TMM_{1}BC}+V_{TAMM_{1}D}=\frac{27}{7}V_{TMM_{1}BC} \)​  (из пункта а)

V-объем всей пирамиды

​​\( \frac{V_{TMM_{1}BC}}{V_{TMBM_{1}}}=\frac{S_{BMM_{1}C}}{S_{BMM_{1}}} \)

\( S_{BMM_{1}}=0.5*MM_{1}*4=\frac{8}{3}y \)

\( S_{BCMM_{1}}=\frac{14}{3}y \)

\( \frac{V_{TMM_{1}BC}}{V_{TMBM_{1}}}=\frac{S_{BMM_{1}C}}{S_{BMM_{1}}}=\frac{7}{4} \)

\( V_{TMM_{1}BC}=\frac{7}{4}V_{TMBM_{1}}=\frac{7}{4}*\frac{40}{3}=\frac{70}{3} \)

\( V_{TMBM_{1}}=\frac{1}{3}*S_{MM_{1}T}*4=\frac{40}{3} \)​​

\( V=\frac{27}{7}*\frac{70}{3}=90 \)

Ответ: 90

Оцените решение
Ten-tlt.ru
Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить