Решение задачи 14. Вариант 226

Основанием пирамиды FABCD является квадрат ABCD. На ребре AF взята точка Е
такая,  что  отрезок  СЕ  перпендикулярен  ребру  AF.  Проекция  О  точки  Е  на  основание
пирамиды  лежит  на  отрезке АС  и делит его в  отношении AO:OC=4:1.  Угол ADF  равен
900.
А) Докажите, что ребро FC перпендикулярно плоскости основания пирамиды
Б) Найдите разность объемов пирамид FABCD и EABD, если известно, что АВ=1.

Решение



 

\( EO⊥AC \)

по т. о 3-х перпендикулярах ​\( AF⊥BD \)​ (BD⊥AC) – как диагонали квадрата

\( AD⊥CD \)​, ​\( AD⊥FD \)​ – по условию

\( AD⊥(FCD) \)​, значит ​\( AD⊥FC \)

если FC не высота пирамиды, то есть какая-то другая высота…

Проведем прямую ​\( FP⊥AC \)

по т. о 3-х перпендикулярах ​\( PD⊥AD \)​, но ​\( AD⊥CD \)​, значит точки P и C должны совпадать

Получаем, что ​\( FC⊥(ADBC) \)

Б)

\( AC=BD=\sqrt{2} \)

\( ∡CAF=∡OEC \)​ – как углы со взаимно перпендикулярными сторонами

\( △AEO \)​ подобен ​\( △AFC \)​ (по 2-м углам)

\( \frac{EO}{FC}=\frac{4}{5} \)

\( EO=\frac{4}{5}FC \)

\( tga=\frac{FC}{AC} \)​, с другой стороны ​\( tga=\frac{OC}{EO} \)​ – приравняем

\( \frac{FC}{AC}=\frac{OC}{EO} \)

\( FC*EO=AC*OC \)​ (​\( OC=\frac{4}{5}\sqrt{2} \)

\( \frac{4}{5}FC^2=\frac{2}{5} \)

\( FC=\frac{\sqrt{2}}{2} \)

\( EO=\frac{4}{5}*\frac{\sqrt{2}}{2} \)

\( V_{FABCD}=\frac{1}{3}*S_{осн}*FC=\frac{1}{3}*1*\frac{\sqrt{2}}{2}=\frac{\sqrt{2}}{6} \)

\( V_{EABD}=\frac{1}{3}*\frac{S_{осн}}{2}*EO=\frac{1}{3}*\frac{1}{2}*\frac{4}{5}*\frac{\sqrt{2}}{2}=\frac{\sqrt{2}}{15} \)

\( V_{FABCD}-V_{EABD}=\frac{\sqrt{2}}{6}-\frac{\sqrt{2}}{15}=\frac{\sqrt{2}}{10} \)

Ответ: ​\( \frac{\sqrt{2}}{10} \)

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