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, по­это­му про­ве­дем через них пря­мую. Сле­до­ва­тель­но, от­ре­зок MP  — след ис­ко­мо­го се­че­ния. Ана­ло­гич­но по­лу­чим от­ре­зок NP  — след ис­ко­мо­го се­че­ния. Про­ве­дем пря­мую, па­рал­лель­ную пря­мой MP, через точку N, по­лу­чим от­ре­зок QN  — след ис­ко­мо­го се­че­ния. Точки Q и M лежат в одной плос­ко­сти, по­это­му про­ве­дем через них пря­мую. Сле­до­ва­тель­но, от­ре­зок QM  — след ис­ко­мо­го се­че­ния. Че­ты­рех­уголь­ник MPNQ  — ис­ко­мое се­че­ние. Грани SAD и SBC пра­виль­ной пи­ра­ми­ды яв­ля­ют­ся рав­ны­ми тре­уголь­ни­ка­ми, по­это­му равны и их сред­ние линии, то есть  MQ = NP. Пря­мые MP и QN па­рал­лель­ны по по­стро­е­нию, тогда че­ты­рех­уголь­ник MPNQ  — рав­но­бо­кая тра­пе­ция.

От­ре­зок QN яв­ля­ет­ся сред­ней ли­ни­ей тре­уголь­ни­ка SAB по по­стро­е­нию, тогда  QN = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Вы­со­та рав­но­бо­кой тра­пе­ции, про­ве­ден­ная к боль­ше­му ос­но­ва­нию, делит его на два от­рез­ка: мень­ший равен по­лу­раз­но­сти длин ос­но­ва­ний, а боль­ший  — по­лу­сум­ме длин ос­но­ва­ний. Сле­до­ва­тель­но,  MH = дробь: чис­ли­тель: 1 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . От­ре­зок MQ яв­ля­ет­ся сред­ней ли­ни­ей еди­нич­но­го рав­но­сто­рон­не­го тре­уголь­ни­ка, по­это­му  MQ = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . По тео­ре­ме Пи­фа­го­ра для тре­уголь­ни­ка MQH по­лу­ча­ем:

 QH = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: MQ в квад­ра­те минус MH в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Таким об­ра­зом,

 S_MPNQ = дробь: чис­ли­тель: MP плюс QN, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на QH = дробь: чис­ли­тель: 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби 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