Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 13 № 1956
i

До­ка­жи­те, что се­че­ние мно­го­гран­ни­ка, про­хо­дя­щее через точки M, N и P  — тра­пе­ция, и най­ди­те пло­щадь этого се­че­ния. Счи­тай­те, что мно­го­гран­ник пра­виль­ный, длины всех рёбер равны 1, точки M, N и P  — вер­ши­ны или се­ре­ди­ны рёбер.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Точки M и P лежат в одной плос­ко­сти, сле­до­ва­тель­но, через них можем про­ве­сти пря­мую. След этой пря­мой  — от­ре­зок MP, ко­то­рый яв­ля­ет­ся не­ви­ди­мым. Ана­ло­гич­но стро­им не­ви­ди­мый от­ре­зок NP. Па­рал­лель­но пе­ре­не­сем пря­мую MP, по­лу­чим не­ви­ди­мый от­ре­зок QN. Точки M и Q лежат в одной плос­ко­сти, сле­до­ва­тель­но, через них можем про­ве­сти пря­мую. След этой пря­мой  — от­ре­зок MQ. Он ви­ди­мый, тогда со­еди­ня­ем точки сплош­ной ли­ни­ей. По­лу­чим MQNP  — ис­ко­мое се­че­ние.

Из усло­вия P, N, M  — се­ре­ди­ны сто­ро­ны. По по­стро­е­нию QN па­рал­лель­но MP, тогда MQNP  — тра­пе­ция.

По по­стро­е­нию точка Q се­ре­ди­на сто­ро­ны. Так как пи­ра­ми­да яв­ля­ет­ся пра­виль­ной, в ос­но­ва­нии лежит квад­рат, по усло­вию все ребра равны, тогда грани  — рав­но­сто­рон­ние тре­уголь­ни­ки. За­ме­тим, что NP, QN, QM яв­ля­ют­ся сред­ни­ми ли­ни­я­ми тре­уголь­ни­ков SBC, SBA, ASD со­от­вет­ствен­но. Так как все тре­уголь­ни­ки равны, то NP=QN=QM= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Сле­до­ва­тель­но, тра­пе­ция рав­но­бед­рен­ная, ее пло­щадь равна по­лу­сум­ме ос­но­ва­ний на вы­со­ту. Пусть QH, NK  — вы­со­ты тра­пе­ции. Так как тра­пе­ция рав­но­бед­рен­ная, тре­уголь­ни­ки MQH и NKP равны, тогда MH=KP, а HK=QN= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Сле­до­ва­тель­но, MH=DN= дробь: чис­ли­тель: 1 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Рас­смот­рим пря­мо­уголь­ный тре­уголь­ник MQH, в ко­то­ром MH= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , MQ= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . По тео­ре­ме Пи­фа­го­ра най­дем QH:

 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =QH в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те рав­но­силь­но QH= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Най­дем пло­щадь тра­пе­ции:

S_MQNP= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 16 конец дроби .

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 16 конец дроби .


Аналоги к заданию № 1956: 1957 Все