Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 1183
i

На сто­ро­не BC пря­мо­уголь­ни­ка ABCD от­ме­че­на точка O так, что OB : CB = 3 : 5. Из точки O вос­ста­нов­лен пер­пен­ди­ку­ляр SO к плос­ко­сти пря­мо­уголь­ни­ка. Най­ди­те объем пи­ра­ми­ды ABCDS, если из­вест­но, что  ко­си­нус альфа = минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 13 конец дроби , где  альфа   — ли­ней­ный угол дву­гран­но­го угла BSAD, CD = 5, AD =10.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть SO  =  h. За­ме­тим, что OD в квад­ра­те = 41, OA в квад­ра­те = 61, тогда по тео­ре­ме Пи­фа­го­ра: SD в квад­ра­те =h в квад­ра­те плюс 41, SA в квад­ра­те = h в квад­ра­те плюс 61, SB в квад­ра­те = h в квад­ра­те плюс 36. Обо­зна­чим углы SAB и SAD как β и γ, со­от­вет­ствен­но.

По тео­ре­ме ко­си­ну­сов для тре­уголь­ни­ка SAB:

SB в квад­ра­те = AB в квад­ра­те плюс AS в квад­ра­те минус 2 умно­жить на AB умно­жить на AS умно­жить на ко­си­нус бета рав­но­силь­но h в квад­ра­те плюс 36 = 25 плюс h в квад­ра­те плюс 61 минус 2 умно­жить на 5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h в квад­ра­те плюс 61 конец ар­гу­мен­та умно­жить на ко­си­нус бета ,

от­ку­да  ко­си­нус бета = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h в квад­ра­те плюс 61 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,  синус бета = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h в квад­ра­те плюс 36 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h в квад­ра­те плюс 61 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

По тео­ре­ме ко­си­ну­сов для тре­уголь­ни­ка SAD:

SD в квад­ра­те = AD в квад­ра­те плюс AS в квад­ра­те минус 2 умно­жить на AB умно­жить на AS ко­си­нус гамма рав­но­силь­но h в квад­ра­те плюс 41 = 100 плюс h в квад­ра­те плюс 61 минус 2 умно­жить на 10 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h в квад­ра­те плюс 61 конец ар­гу­мен­та ко­си­нус гамма ,

от­ку­да  ко­си­нус гамма = дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h в квад­ра­те плюс 61 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,  синус гамма = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h в квад­ра­те плюс 25 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h в квад­ра­те плюс 61 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Из точки D опу­стим пер­пен­ди­ку­ляр DH на ребро SA. Из точки H в плос­ко­сти SAB вос­ста­но­вим к SA пер­пен­ди­ку­ляр HG, где G  — точка его пе­ре­се­че­ния с пря­мой AB. Тогда угол DHG  — ли­ней­ный угол дву­гран­но­го угла BSAD и равен  альфа .

Из тре­уголь­ни­ка ADH: AH = AD умно­жить на ко­си­нус гамма = дробь: чис­ли­тель: 60, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h в квад­ра­те плюс 41 конец ар­гу­мен­та конец дроби , DH = AD умно­жить на синус гамма = дробь: чис­ли­тель: 10 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h в квад­ра­те плюс 25 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h в квад­ра­те плюс 61 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Из тре­уголь­ни­ка AHG: AG = дробь: чис­ли­тель: AH, зна­ме­на­тель: ко­си­нус бета конец дроби = 12, GH = AG умно­жить на синус бета = дробь: чис­ли­тель: 12 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h в квад­ра­те плюс 36 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: h в квад­ра­те плюс 61 конец ар­гу­мен­та конец дроби , DG в квад­ра­те = AD в квад­ра­те плюс AG в квад­ра­те = 244. По тео­ре­ме ко­си­ну­сов для тре­уголь­ни­ка DHG:

DG в квад­ра­те = DH в квад­ра­те плюс GH в квад­ра­те минус 2 умно­жить на DH умно­жить на GH умно­жить на ко­си­нус альфа рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но 244 = дробь: чис­ли­тель: 100 левая круг­лая скоб­ка h в квад­ра­те плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: h в квад­ра­те плюс 61 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 144 левая круг­лая скоб­ка h в квад­ра­те плюс 36 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: h в квад­ра­те плюс 61 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2 умно­жить на 10 умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 левая круг­лая скоб­ка h в квад­ра­те плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка h в квад­ра­те плюс 36 пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 13 левая круг­лая скоб­ка h в квад­ра­те плюс 61 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 244 левая круг­лая скоб­ка h в квад­ра­те плюс 61 пра­вая круг­лая скоб­ка = 244h в квад­ра­те плюс 2500 плюс 144 умно­жить на 36 плюс дробь: чис­ли­тель: 240 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка 5 левая круг­лая скоб­ка h в квад­ра­те плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка h в квад­ра­те плюс 36 пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 13 конец дроби рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 244 умно­жить на 61 = 2500 плюс 144 умно­жить на 36 плюс дробь: чис­ли­тель: 240, зна­ме­на­тель: 13 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 левая круг­лая скоб­ка h в квад­ра­те плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка h в квад­ра­те плюс 36 пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 61 в квад­ра­те = 25 в квад­ра­те плюс 36 в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: 60, зна­ме­на­тель: 13 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 левая круг­лая скоб­ка h в квад­ра­те плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка h в квад­ра­те плюс 36 пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка 13 умно­жить на 30 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = 5 левая круг­лая скоб­ка h в квад­ра­те плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка h в квад­ра­те плюс 36 пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но h в квад­ра­те = 144 рав­но­силь­но h = 12.

Тогда V = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби h умно­жить на S_ABCD = 200.

 

Ответ: 200.


Аналоги к заданию № 1153: 1183 1213 Все

Источник: Цен­тра­ли­зо­ван­ное те­сти­ро­ва­ние по ма­те­ма­ти­ке, 2018
Сложность: V