Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 659131
i

На реб­рах AB и BC тре­уголь­ной пи­ра­ми­ды DABC от­ме­че­ны точки M и N так, что A M : M B = C N : N B = 2 : 1. Точки P и Q  — се­ре­ди­ны ребер DA и DC со­от­вет­ствен­но.

а)  До­ка­жи­те, что точки P, Q, M и N лежат в одной плос­ко­сти.

б)  Най­ди­те от­но­ше­ние объ­е­мов мно­го­гран­ни­ков, на ко­то­рые плос­кость PQM делит пи­ра­ми­ду.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  По усло­вию AM : MB = CN : NB, по­это­му от­ре­зок MN па­рал­ле­лен сто­ро­не AC. От­ре­зок PQ  — сред­няя линия тре­уголь­ни­ка ADC, зна­чит, от­ре­зок PQ па­рал­ле­лен сто­ро­не AC. Сле­до­ва­тель­но, от­рез­ки MN и PQ па­рал­лель­ны. Тогда точки M, N, P и Q лежат в одной плос­ко­сти.

б)  Пусть h  — вы­со­та пи­ра­ми­ды ABCD, про­ве­ден­ная к грани ACD, S  — пло­щадь грани ACD. Тогда

V_MAPC = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби h умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби S = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби V_ABCD,

V_NPCQ = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби h умно­жить на S_CPQ = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби h умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби S_CPD = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби h умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби S = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби V_ABCD.

Далее,

S_MNP : S_PNQ = MN : PQ = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби AC : дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AC = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ,

V_CMPN : V_NPCQ = S_MNP : S_PNQ = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ,

V_CPMN = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби V_ABCD = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби умно­жить на V_ABCD.

Таким об­ра­зом,

V_AMNCPQ = левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка V_ABCD = дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 18 конец дроби V_ABCD.

Сле­до­ва­тель­но, плос­кость MPN делит объем ABCD в от­но­ше­нии 11 : 7.

 

Ответ: б) 11 : 7.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
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 выше0
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 465
Методы геометрии: Метод объ­е­мов
Классификатор стереометрии: Тре­уголь­ная пи­ра­ми­да, Се­че­ние, про­хо­дя­щее через три точки, Объем как сумма объ­е­мов ча­стей