Задача к ЕГЭ на тему «Отношение площадей поверхностей и отношение объемов тел» №15

В правильной четырехугольной пирамиде с высотой h  через точку на боковом ребре, лежащую на расстоянии 1h 3  от плоскости основания, проведена плоскость, параллельная плоскости основания, которая отсекает от пирамиды меньшую пирамиду. Найдите объем полученной меньшей пирамиды, если объем исходной пирамиды равен 54.

PIC

Пусть плоскость провели через точку A ′ на ребре AS  . Так как плоскость параллельна плоскости основания, то она пересечет боковые грани по прямым A′B′, B ′C′, C ′D ′, D′A′ , параллельным соответственно AB, BC, CD, DA  , причем SA′B′C′D ′ – тоже правильная четырехугольная пирамида.

PIC

Рассмотрим плоскость ASO  . Проведем A ′H ∥ SO  (SO  — высота исходной пирамиды). Тогда A ′H ⊥ ABC  . Следовательно, это и есть расстояние, равное 1 3SO  , на котором от плоскости основания проведена (розовая) плоскость.
    ′ △AA  H ∼ △ASO  , следовательно,

-SA-= -SO-= 3  ⇒   SA = 3AA ′  ⇒   SA′ = 2SA AA ′  A ′H                               3

Также отсюда следует, что SQ = 23SO  .
 
△ASB  ∼ △A ′SB ′ , следовательно,

2   SA′   A′B ′       ′ ′  2 3 = SA-=  AB--  ⇒   A B = 3AB

Таким образом, объемы маленькой и большой пирамид относятся как

                      (     )      ( ) Vм-  13 ⋅SQ-⋅A′B′2 SQ-   A′B′ 2  2   2  2  -8 Vб = 13 ⋅SO ⋅AB2  = SO ⋅  AB    = 3 ⋅ 3   = 27

Следовательно, объем маленькой пирамиды равен

    -8 Vм = 27 ⋅54= 16.
Оцените статью
Я решу все!