Найдите высоту пирамиды sabc если известно что sa
Найдите высоту пирамиды sabc если известно что sa
Ребро SA пирамиды SABC перпендикулярно плоскости основания ABC.
а) Докажите, что высота пирамиды, проведённая из точки A, делится плоскостью, проходящей через середины рёбер AB, AC и SA, пополам.
б) Найдите расстояние от вершины A до этой плоскости, если AB = AC = 5,
а) Пусть AH — искомая высота. Проведем SK, Проведем AK. Поскольку T и N — середины AC и AB соответственно, то TN — средняя линия треугольника ABC. Тогда TN делит AK на две равные части. Поэтому MF — средняя линия треугольника SKA, она делит AH на две равные части.
б) Поскольку AB = AC, то треугольник ABC — равнобедренный. Имеем SC = SB, следовательно, треугольник SCB тоже равнобедренный. Зная, что SA ⊥ (ABC), имеем SA ⊥ AB. Тогда треугольники SAC и SAB равны по двум сторонам и углу между ними.
Так как AC = AB, AH ⊥ (CBS), следовательно, HC ⊥ AH, AH ⊥ HB, тогда HC = HB. Значит, точка H принадлежит серединному перпендикуляру к CB, то есть SK, так как SK — медиана, высота и биссектриса равнобедренного треугольника. Тогда AK — биссектриса, медиана и высота равнобедренного треугольника ABC. По теореме Пифагора AK =
Поскольку SA ⊥ (ABC), SA ⊥ AK. Тогда по теореме Пифагора SK = 5. Имеем то есть SH = 1, следовательно, из треугольника SAH по теореме Пифагора AH = 2. Тогда искомое расстояние равно 1.
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
---|---|
Имеется верное доказательство утверждения пункта a) и обоснованно получен верный ответ в пункте б) | 3 |
Получен обоснованный ответ в пункте б) 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) при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки, Найдите высоту пирамиды sabc если известно что saВ правильной четырёхугольной пирамиде SABCD сторона основания AB равна 6, а боковое ребро SA = 7. На рёбрах CD и SC отмечены точки N и K соответственно, причём DN : NC = SK : KC = 1 : 2. Плоскость α содержит прямую KN и параллельна прямой BC. а) Докажите, что плоскость α параллельна SA б) Найдите угол между плоскостями а) Построим прямую MN параллельно CB и KP параллельно CB, Тогда искомый угол Ответ: Аналоги к заданию № 541379: 541823 Все В правильной треугольной пирамиде SABC с основанием ABC боковое ребро равно 7, а сторона основания равна 6. На продолжении ребра SA за точку A отмечена точка P, а на продолжении ребра SB за точку B — точка Q, причём AP = BQ = SA. а) Докажите, что прямые PQ и SC перпендикулярны друг другу. б) Найдите угол между плоскостями ABC и CPQ. а) Пусть M — середина ребра AB, N — середина отрезка б) Из решения предыдущего пункта видно, что плоскость NSC перпендикулярна плоскостям ABC и PCQ, а потому Найдём стороны треугольника Ясно, что В треугольнике SBC имеем: Из треугольника SCQ по теореме косинусов находим Следовательно, Из треугольника MCN по теореме косинусов находим Ответ: В правильной треугольной пирамиде SABC с основанием ABC боковое ребро равно 6, а сторона основания равна 4. На продолжении ребра SA за точку A отмечена точка P, а на продолжении ребра SB за точку B — точка Q, причём AP = BQ = SA. а) Докажите, что прямые PQ и SC перпендикулярны друг другу. б) Найдите угол между плоскостями ABC и CPQ. а) Пусть M — середина ребра AB, N — середина отрезка б) Из решения предыдущего пункта видно, что плоскость NSC перпендикулярна плоскостям ABC и PCQ, а потому Найдём стороны треугольника Ясно, что В треугольнике SBC имеем: Из треугольника SCQ по теореме косинусов находим Следовательно, Из треугольника MCN по теореме косинусов находим Ответ: Аналоги к заданию № 518912: 518959 Все В основании четырехугольной пирамиды SABCD лежит квадрат со стороной а) Докажите, что плоскость сечения делит отрезок SO в отношении 3 : 1, где О — центр основания. б) Найдите угол между плоскостью сечения и плоскостью основания пирамиды. а) Назовем точки пересечения плоскости сечения с боковыми ребрами пирамиды: M с SB, K с SC, N с SD. Отрезок MN пересекает SBD и, следовательно, прямая MN параллельна BD. Прямая SO пересекает плоскость SBD, поэтому точка, в которой SO пересекает плоскость сечения, это точка в которой прямая SO пересекает прямую MN. Назовем эту точку L. Рассмотрим плоскость SAC, заметим, что Это доказывает, что SL : LO = 3 : 1. б) Так как плоскости ABCD и AMKN пересечены плоскостью SBD по двум параллельным прямым BD и MN, эти прямые параллельны ребру двугранного угла, образованного этими плоскостями. Прямая AC перпендикулярна прямой BD, прямая AK перпендикулярна прямой MN по теореме о трех перпендикулярах. Следовательно, искомый угол равен углу CAK. Пусть K’ — проекция точки K на прямую AC, тогда Таким образом, Ответ: б) Ребро SA пирамиды SABC перпендикулярно плоскости основания ABC. а) Докажите, что высота пирамиды, проведённая из точки A, делится плоскостью, проходящей через середины рёбер AB, AC и SA, пополам. б) Найдите расстояние от вершины A до этой плоскости, если а) Пусть AH — искомая высота. Проведем SK, б) Поскольку AB = AC, то треугольник ABC — равнобедренный. Имеем SC = SB, следовательно, треугольник SCB тоже равнобедренный. Зная, что SA ⊥ (ABC), имеем SA ⊥ AB. Тогда треугольники SAC и SAB равны по двум сторонам и углу между ними. Так как AC = AB, AH ⊥ (CBS), следовательно, HC ⊥ AH, AH ⊥ HB, тогда HC = HB. Значит, точка H принадлежит серединному перпендикуляру к CB, то есть SK, так как SK — медиана, высота и биссектриса равнобедренного треугольника. Тогда Поскольку SA ⊥ (ABC), SA ⊥ AK. Тогда по теореме Пифагора SK = 5. Имеем В основании пирамиды SABC лежит треугольник со сторонами AB = AC = 5 и BC = 6. Ребро SA перпендикулярно основанию пирамиды. Найти радиус сферы, описанной около пирамиды, если известно, что отношение радиуса вписанной в пирамиду сферы к ребру SA равно 2/7. Очевидно, высота основания AH равна Как известно, Ответ: Основанием четырехугольной пирамиды SABCD является квадрат ABCD со стороной АВ = 4. Боковое ребро SC, равное 4, перпендикулярно основанию пирамиды. Плоскость α, проходящая через вершину С параллельно прямой BD, пересекает ребро SA в точке М, причем SM : MA = 1 : 2. а) Докажите, что SA перпендикулярно α. б) Найдите площадь сечения пирамиды SABCD плоскостью α. а) Достроим пирамиду до куба б) Очевидно в сечении лежат точки пересечения линий SD и Ответ: б) В основании четырехугольной пирамиды SАВСD лежит параллелограмм АВСD c центром О. Точка N — середина ребра SC, точка L — середина ребра SA. а) Докажите, что плоскость BNL делит ребро SD в отношении 1 : 2, считая от вершины S. б) Найдите угол между плоскостями BNL и АВС, если пирамида правильная, SA = 8, а тангенс угла между боковым ребром и плоскостью основания пирамиды равен а) Проведем LN — среднюю линию треугольника SAC. Она является линией пересечения плоскости SAC и сечения BLN. Пусть O — точка пересечения диагоналей основания, пусть LN пересекает SO в точке M (оба отрезка лежат в плоскости SAC), и пусть BM пересекает SD в точке K (оба отрезка лежат в плоскости SBD). Тогда отрезок BM лежит в плоскости BLN и, следовательно, K — точка пересечения плоскости BLN с ребром SD. Заметим, что O — середина диагонали BD, а M — середина отрезка SO. Запишем теорему Менелая для треугольника SOD и прямой BK: б) Так как пирамида правильная, SO — ее высота. Угол между боковым ребром и основанием равен углу SBO, Тогда Прямая OB — проекция прямой MB на плоскость ABCD. Прямые OB и AC перпендикулярны, прямые LN и AC параллельны, поэтому прямые MB и LN перпендикулярны. Обе прямые OB и MB перпендикулярны линии пересечения плоскостей BLN и ABC. Следовательно, угол MBO — линейный угол двугранного угла между плоскостями BLN и ABC и равен искомому. Найдем откуда искомый угол равен Ответ: б) Приведем решение пункта б) Татьяны Шевелевой. Прямая OB — проекция прямой MB на плоскость ABCD. Прямые OB и AC перпендикулярны, прямые LN и AC параллельны, поэтому прямые MB и LN перпендикулярны. Обе прямые OB и MB перпендикулярны линии пересечения плоскостей BLN и ABC. Следовательно, угол MBO — линейный угол двугранного угла между плоскостями BLN и ABC и равен искомому. По доказанному в пункте а) откуда искомый угол равен Плоскость пересекает боковые ребра SA и SB треугольной пирамиды SABC в точках K и L соответственно и делит объем пирамиды пополам а) Постройте сечение пирамиды плоскостью, если SK : SA = 2 : 3, SL : SB = 4 : 5. б) В каком отношении эта плоскость делит медиану SN грани SBC? а) Проведем для начала плоскость KLC и докажем, что Поэтому плоскость сечения проходит выше и делит ребро SC. Обозначим точку пересечения плоскости с ребром SC за N. Тогда откуда Теперь построить плоскость легко. Отмечаем на ребре SC точку N, делящую его в отношении б) Отметим в плоскости SBC точки пересечения прямой LN с прямыми BC (точка T) и SM — медианой грани (точка O). По теореме Менелая для треугольника BSC и прямой LNT имеем По теореме Менелая для треугольника MSC и прямой ONT имеем: Ответ: В правильной треугольной пирамиде SABC сторона основания AB равна 6, а боковое ребро SA равно 4. Точки M и N — середины рёбер SA и SB соответственно. Плоскость α содержит прямую MN и перпендикулярна плоскости основания пирамиды. а) Докажите, что плоскость α делит медиану CE основания в отношении 5 : 1, считая от точки C. б) Найдите периметр многоугольника, являющегося сечением пирамиды SABC плоскостью α. а) Прямая MN — средняя линия треугольника б) Так как прямая MN параллельна прямой AB, плоскость α пересекает плоскость ABC по прямой RP, параллельной прямой AB, то есть сечение является трапецией. При этом, так как треугольники AMR и BNP равны, то Следовательно, Таким образом, Приведём другое решение. Имеем: б) Имеем: Следовательно, Ответ: б)
|