Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 669111
i

В пра­виль­ной ше­сти­уголь­ной пи­ра­ми­де SABCDEF с вер­ши­ной S на бо­ко­вом ребре SE от­ме­че­на точка K такая, что  SK : KE = 2 : 3.

а)  До­ка­жи­те, что плос­кость ACK делит ребра SF и SD по­по­лам.

б)  Най­ди­те от­но­ше­ние, в ко­то­ром плос­кость АСK делит объем пи­ра­ми­ды SABCDEF.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть пря­мая AC пе­ре­се­ка­ет пря­мую BE в точке R, пря­мая FD пе­ре­се­ка­ет пря­мую BE в точке T, плос­кость ACK пе­ре­се­ка­ет пря­мую SF в точке P, а пря­мую SD в точке Q, и пусть пря­мая RK пе­ре­се­ка­ет пря­мую PQ в точке N (см. рис. 1).

Рис. 1

Рис. 2

За­пи­шем тео­ре­му Ме­не­лая для тре­уголь­ни­ка TSE (см. рис. 2):  дробь: чис­ли­тель: EK, зна­ме­на­тель: KS конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: SN, зна­ме­на­тель: NT конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: TR, зна­ме­на­тель: RE конец дроби = 1. Из тре­уголь­ни­ка ETD и пра­виль­но­го ше­сти­уголь­ни­ка ABCDEF по­лу­ча­ем, что  TE = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на DE = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на BE, а тогда  дробь: чис­ли­тель: TR, зна­ме­на­тель: RE конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и

 дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: SN, зна­ме­на­тель: NT конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = 1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: SN, зна­ме­на­тель: NT конец дроби = 1 рав­но­силь­но SN = NT.

Сле­до­ва­тель­но, точка N  — се­ре­ди­на от­рез­ка ST. За­ме­тим, что пря­мая PQ па­рал­лель­на пря­мой AC, по­сколь­ку пря­мая AC па­рал­лель­на плос­ко­сти SDF. Тогда

 дробь: чис­ли­тель: SP, зна­ме­на­тель: PF конец дроби = дробь: чис­ли­тель: SN, зна­ме­на­тель: NT конец дроби = дробь: чис­ли­тель: SQ, зна­ме­на­тель: QD конец дроби .

Итак, плос­кость ACK пе­ре­се­ка­ет ребра SB и SD в их се­ре­ди­нах.

 

б)  За­ме­тим, что  S_ABC = S_FED = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби S_ABCDEF. Кроме того,  S_ACF = S_DCF = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби S_ABCDEF. Разо­бьем мно­го­гран­ник SABCQKP на пи­ра­ми­ды SABC, SAPC, SPQC, SPQK. Тогда имеем:

 V_SABC = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби V_SABCDEF,

 V_SAPC = дробь: чис­ли­тель: SP, зна­ме­на­тель: SF конец дроби умно­жить на V_SACF = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби V_SABCDEF = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби V_SABCDEF,

 V_SPQC = дробь: чис­ли­тель: SP, зна­ме­на­тель: SF конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: SQ, зна­ме­на­тель: SD конец дроби умно­жить на V_SFDC = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби V_SABCDEF = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 12 конец дроби V_SABCDEF,

 V_SPQK = дробь: чис­ли­тель: SP, зна­ме­на­тель: SF конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: SK, зна­ме­на­тель: SE конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: SQ, зна­ме­на­тель: SD конец дроби умно­жить на V_SFED = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби умно­жить на V_SFED = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 10 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на V_SABCDEF = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 60 конец дроби V_SABCDEF.

Скла­ды­вая, по­лу­чим:

 V_SABCQKP = V_SABCDEF умно­жить на левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 12 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 60 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 30 конец дроби V_SABCDEF.

Таким об­ра­зом, плос­кость ACK делит объем пи­ра­ми­ды в от­но­ше­нии 13 : 17.

 

Ответ: б)  13 : 17.

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 № 474
Методы геометрии: Тео­ре­ма Ме­не­лая
Классификатор стереометрии: Де­ле­ние от­рез­ка, Объем тела, Пра­виль­ная ше­сти­уголь­ная пи­ра­ми­да