Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Ос­но­вою прямої приз­ми ABCDA1B1C1D1 є пря­мо­кут­ник ABCD, у яком у діаго­наль AC= альфа , \angle BAC= бета . Пло­щи­на, що про­хо­дить через вер­ши­ну верх­ньої ос­но­ви та діаго­наль ниж­ньої ос­но­ви приз­ми, утво­рю є з пло­щи­ною ос­но­ви го­стрий кут α. В из­на­чте об’єм за­да­ної приз­ми.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

В пря­мо­уголь­ном тре­уголь­ни­ке ABC сразу можем найти AB=AC ко­си­нус \angle BAC=a ко­си­нус бета , также

BC=AC синус \angle BAC=a синус бета ,

по­это­му

S_ABCD=AB умно­жить на BC=a в квад­ра­те синус бета ко­си­нус бета .

Рас­смот­рим те­перь плос­кость, про­хо­дя­щую через A, C и вер­ши­ну верх­не­го ос­но­ва­ния. Если это A1 или C1, то плос­кость пер­пен­ди­ку­ляр­на плос­ко­сти ABCD, что про­ти­во­ре­чит усло­вию. Пусть она про­хо­дит через B_1. Опу­стим на AC пер­пен­ди­ку­ляр B1H в этой плос­ко­сти, тогда по тео­ре­ме о трех пер­пен­ди­ку­ля­рах BH\perp AC и тогда  альфа =\angle левая круг­лая скоб­ка ACB_1; ACB пра­вая круг­лая скоб­ка =\angle B_1HB.

Най­дем BH как вы­со­ту в тре­уголь­ни­ке ABC:

BH= дробь: чис­ли­тель: 2S_ABC, зна­ме­на­тель: AC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: S_ABCD, зна­ме­на­тель: a конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те синус бета ко­си­нус бета , зна­ме­на­тель: a конец дроби =a синус бета ко­си­нус бета .

Тогда в пря­мо­уголь­ном тре­уголь­ни­ке B_1BH на­хо­дим

B_1B=BH тан­генс \angle B_1HB=a синус бета ко­си­нус бета тан­генс альфа .

На­ко­нец

V=BB_1 умно­жить на S_ABCD=a синус бета ко­си­нус бета тан­генс альфа умно­жить на a в квад­ра­те синус бета ко­си­нус бета =a в кубе синус в квад­ра­те бета ко­си­нус в квад­ра­те бета тан­генс альфа .

 

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a в кубе синус в квад­ра­те 2 бета тан­генс альфа або a в кубе синус в квад­ра­те бета ко­си­нус в квад­ра­те бета тан­генс альфа .

Источник: ЗНО 2017 року з ма­те­ма­ти­ки — до­дат­ко­ва сесія
Методы геометрии: Тео­ре­ма о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах
Классификатор стереометрии: 3\.13\. Про­чие пря­мые приз­мы, 4\.2\. Объем мно­го­гран­ни­ка, 5\.1\. Се­че­ние, про­хо­дя­щее через три точки