Задача к ЕГЭ на тему «Нахождение объема или площади поверхности» №5

Дана пирамида SABC  с вершиной S  , высота которой падает в точку пересечения биссектрис основания, являющегося равнобедренным треугольником с AC  = CB  . Известно, что радиус вписанной в треугольник ABC  окружности равен      -- 2 − √3  , AB   = 2  ,          -- AS  = 2√ 2  . Найдите объем пирамиды.

1) PIC

 

Пусть SH  – высота пирамиды, то есть H  – точка пересечения биссектрис основания. Рассмотрим основание ABC  . Так как центр вписанной в треугольник окружности лежит на пересечении биссектрис, то H  – центр вписанной окружности. Пусть AA1, CC1   – биссектрисы, тогда CC1   также медиана и высота, так как AC  =  CB  . Следовательно, HC1  ⊥ AB  , следовательно, HC1  = r  и есть радиус вписанной окружности.
Проведем HK   = r ⊥ AC  . Тогда AK   = AC1  = 1  . Пусть CK  =  t  . Тогда        ∘  ---2------2-  ∘ -------- CC1  =    AC  −  AC 1 =   t(t + 2)  . Тогда из подобия △KCH     ∼ △ACC1   :

                         √-- HK---   CK---        2 −--3-   ∘---t-----            √2-- AC1  =  CC1    ⇒        1   =    t(t + 2)   ⇒    t =   3 − 1
Следовательно,               -2-- AC  = t + 1 = √3--  . Тогда         -1-- CC1  =  √3--  .
 
Значит, площадь основания
S     = 1-⋅ AB ⋅ CC   = √1-.  ABC    2           1     3

 

2) PIC

 

Заметим, что △ASH  прямоугольный, следовательно, для того, чтобы найти высоту пирамиды, нужно найти AH  . Из прямоугольного AC1H  :

                                √ --          √-- AH2  =  AC2 +  C1H2  = 1 + (2 −   3)2 = 4(2 −  3 ).            1
Следовательно,
      √ ------------   ∘ ----------√---   ∘ -√---   √ -- SH  =   AS2  − AH2  =    8 − 4(2 −   3) =   4  3 = 2 43.

Следовательно, объем пирамиды равен

     1                 2 V =  --⋅ SH ⋅ SABC = --4√--.      3               3  3

Оцените статью
Я решу все!