Математика. Профильный уровень · 30 заданий
Многогранники
Задания по теме «Многогранники» с ответами и решениями. Практикуйся и разбирай ошибки.
- Краткий ответСложность 2
В основании пирамиды SABCD лежит прямоугольник ABCD со сторонами АВ = 6, ВС = 9. Высота пирамиды проходит через точку О пересечения диагоналей АС и BD основания и равна $дробь: числитель: 3 корень из: начало аргумента: 3 конец аргумента , знаменатель: 2 конец дроби$ Точки Е и F лежат на ребрах АВ и AD соответственно, причем АЕ = 4, AF = 6. а) Построить сечение пирамиды плоскостью, проходящей через точки Е и F параллельно ребру AS. б) Найти площадь этого сечения.
- Краткий ответСложность 2
В правильной треугольной пирамиде SABC с основанием АВС точка М — середина бокового ребра SC, на ребрах AS и BS отмечены точки K и L соответственно так, что AK : KS = SL : LB = 3 : 1. Сторона основания пирамиды равна 6, а высота пирамиды равна $дробь: числитель: 11, знаменатель: корень из: начало аргумента: 13 конец аргумента конец дроби$ а) Докажите, что угол между плоскостью АВС и плоскостью KML равен 30°. б) Найдите расстояние от точки S до плоскости KML.
- Краткий ответСложность 2
В правильной треугольной пирамиде SABC с вершиной S боковые ребра наклонены к основанию под углом $арктангенс корень из 8$ Точки М и K — середины ребер AS и BS соответственно. а) Докажите, что плоскости АKС и ВМС перпендикулярны. б) Найдите объем пирамиды MKPC, где Р — точка пересечения ВМ и АK, если объем пирамиды ABCS равен 12.
- Краткий ответСложность 2
Дана треугольная пирамида ABCD с вершиной D. Известно, что угол DAB — прямой, ребро AD перпендикулярно медиане основания AK и AD = AK. Сечением пирамиды плоскостью, не проходящей через середины ребер AD и ВС, является равнобедренная трапеция EFGH с основаниями EF и GH, причем точка Е делит ребро BD пополам, а точка G лежит на ребре АС и AG = 3 · GC. а) Докажите, что AB = AC. б) Найдите отношение площади трапеции EFGH к площади грани BCD.
- Краткий ответСложность 2
В пирамиде ABCD проведено сечение КМLN так, что точка K — лежит на ребре AD, точка М — на ребре DC, точка N — на ребре АВ, точка L — на ребре ВС, и О — точка пересечения диагоналей KL и MN четырехугольника KMLN. Известно, что Р — точка пересечения плоскости сечения и прямой АС, OL : OK = 3 : 4, ON : OM = 24 : 25, DK · NA − KA · BN = KA · NA. а) Докажите, что $дробь: числитель: PK, знаменатель: KM конец дроби умножить на дробь: числитель: LN, знаменатель: NP конец дроби = дробь: числитель: 6, знаменатель: 7 конец дроби$ б) Сечение KMLN делит пирамиду на две части. Найдите отношение объемов этих частей.
- Краткий ответСложность 2
В четырехугольной пирамиде SABCD все боковые ребра равны, а высота пирамиды проходит через середину стороны BC. Через точки A, B и середину ребра SC проходит плоскость α, $BC : AB : CD = корень из: начало аргумента: 33 конец аргумента : 5 : 1$ а) Докажите, что плоскость α делит ребро SD в отношении 2 : 3, считая от точки D. б) Найдите угол между плоскостями α и SCD, если высота пирамиды в четыре раза меньше, чем сторона BC.
- Краткий ответСложность 2
Диагональ B1D куба ABCDA1B1C1D1 перпендикулярна плоскости α, причем B1 лежит в плоскости α. Грани куба с вершиной D продолжены до пересечения с плоскостью α, и высекают в ней треугольник MNF. а) Докажите, что пирамида DMNF правильная. б) Найдите объем пирамиды DMNF, если ребро куба ABCDA1B1C1D1 равно 6.
- Краткий ответСложность 2
В тетраэдре ABCD на ребрах AD, DC, AB и BC отмечены точки K, M, N и L соответственно. Точка О — точка пересечения диагоналей четырехугольника KMLN. Известно, что $дробь: числитель: O L, знаменатель: O K конец дроби = дробь: числитель: 3, знаменатель: 4 конец дроби$ $дробь: числитель: O N, знаменатель: O M конец дроби = дробь: числитель: 24, знаменатель: 25 конец дроби$ $D K умножить на N A минус K A умножить на B N = A K умножить на N A$ а) Докажите, что плоскость сечения KMLN делит площадь грани ABD в соотношении 4 : 31. б) Найдите отношение объемов многогранников, на которые плоскость сечения KMLN делит тетраэдр ABCD.
- Краткий ответСложность 2
В основании четырехугольной пирамиды SABCD лежит четырехугольник ABCD, в котором $A B = B C = корень из: начало аргумента: 5 конец аргумента$ $A D = D C = корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента$ $A C = 2$ а ребро SD перпендикулярно плоскости основания пирамиды. Известно, что $S A плюс S B=2 плюс корень из: начало аргумента: 5 конец аргумента$ а) Найдите объем пирамиды. б) Найдите радиус шара, касающегося граней ABCD, SAB, SBC и ребра SD.
- Краткий ответСложность 2
В правильной четырехугольной пирамиде SABCD сторона основания равна $3 корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента$ а высота SO пирамиды равна 8. Через точку A параллельно BD проведена плоскость α, а через точки В и D параллельная ей плоскость β так, что сечения пирамиды этими плоскостями имеют равные площади. а) Докажите, что плоскости α и β разбивают ребро SC на три равные части. б) Найдите расстояние между плоскостями α и β.
- Краткий ответСложность 2
В основании пирамиды SABCD лежит трапеция с большим основанием AD. Диагонали пересекаются в точке О. Точки M и L — середины боковых сторон AB и CD соответственно. Плоскость α проходит через точки M и L параллельно прямой SO. а) Докажите, что сечение пирамиды SABCD плоскостью α является трапецией. б) Найдите площадь сечения пирамиды плоскостью α, если AD = 6, BC = 5, SO = 5, а прямая SO перпендикулярна прямой AD.
- Краткий ответСложность 2
Сторона основания правильной шестиугольной пирамиды SABCDEF равна 6. Боковое ребро наклонено к основанию под углом 45°. Через меньшую диагональ основания АС проведено сечение, которое пересекает противоположное к ней ребро пирамиды SE на расстоянии $дробь: числитель: 3, знаменатель: корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента конец дроби$ от вершины пирамиды S. а) Докажите, что это сечение перпендикулярно боковому ребру SE. б) Найдите площадь сечения.
- Краткий ответСложность 2
На ребре CD куба ABCDA1B1C1D1 отмечена точка R так, что DR = 10. Ребро куба равно 30. На ребре B1C1 отмечена точка L так, что $B_1 L =15$ Плоскость ALR пересекает ребро CC1 в точке Q. а) Докажите, что $CQ : QC_1=4: 1$ б) Найдите расстояние от точки С до плоскости ALR.
- Краткий ответСложность 2
В основании пирамиды лежит параллелограмм со сторонами 8 и 10, большая диагональ которого равна $2 корень из: начало аргумента: 73 конец аргумента$ Высота пирамиды проходит через точку пересечения диагоналей основания и равна 4. а) Докажите, что две боковые грани являются прямоугольными треугольниками. б) Найдите площади двух других боковых граней.
- Краткий ответСложность 2
В правильной треугольной призме ABCA1B1C1 сторона основания равна 3 и боковое ребро равно 9. Точка M — середина ребра A1C1, точка O — точка пересечения диагоналей грани ABB1A1. а) Докажите, что точка пересечения OC1 с четырехугольником, являющимся сечением призмы плоскостью ABM, совпадает с точкой пересечения диагоналей этого четырехугольника. б) Найдите угол между OC1 и сечением призмы плоскостью ABM.
- Краткий ответСложность 2
Ребро куба ABCDA1B1C1D1 равно 8. На ребрах ВС и A1D1 взяты соответственно точки К и L, а на ребре CD — точки М и N так, что $BK=D_1L=CM=DN=2$ а) Докажите, что косинус угла между прямыми KN и ML равен $дробь: числитель: 1, знаменатель: корень из: начало аргумента: 13 конец аргумента конец дроби$ б) Найдите расстояние между прямыми KN и ML.
- Краткий ответСложность 2
В основании прямой призмы KBCDK1B1C1D1 лежит ромб KBCD со стороной, равной 4 и углом DKB, равным 60°. Точки E и F являются соответственно серединами сторон KD и KB нижнего основания призмы. Прямые B1E и D1F пересекаются в точке O так, что угол B1OD1 равен 90°. а) Докажите, что угол между плоскостями DD1F и BB1E равен 60°. б) Найдите объем пирамиды EFK1C1.
- Краткий ответСложность 2
В кубе ABCDA1B1C1D1 ребро которого равно 3, проведено сечение через вершину B и середины ребер A1D1 и C1D1. а) Найдите угол между плоскостью сечения и плоскостью BCC1. б) Найдите объем пирамиды, основанием которой является сечение куба, а вершиной — точка D.
- Краткий ответСложность 2
В правильной четырехугольной пирамиде SABCD на ребрах CD и SC отмечены точки N и K соответственно, причем DN : NC = SK : KC = 1 : 4. Плоскость α содержит прямую KN и параллельна прямой BC. а) Докажите, что плоскость α параллельна прямой SA. б) Найдите, в каком отношении плоскость α делит объем пирамиды.
- Краткий ответСложность 2
Основания шестиугольной призмы ABCDEFA1B1C1D1E1F1 — правильные шестиугольники. Точки K, L и M — середины рёбер EF, CD и BB1 соответственно. а) Докажите, что плоскость KLM делит ребро FF1 в отношении 1 : 5, считая от точки F. б) Найдите расстояние от центра основания A1B1C1D1E1F1 до плоскости KLM, если призма правильная, AB = 1 и $AA_1=2 корень из: начало аргумента: 3 конец аргумента$
- Краткий ответСложность 2
Плоскость α перпендикулярна диагонали BD1 прямоугольного параллелепипеда ABCDA1B1C1D1 и проходит через вершину A. При этом $тангенс \angle ADB= корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента$ а) Докажите, что плоскость α делит отрезок DC пополам. б) Найдите угол между плоскостью α и основанием ABCD, если она проходит через вершину C1.
- Краткий ответСложность 2
Длина ребра куба ABCDA1B1C1D1 равна 2021. На ребрах AD и В1С1 взяты соответственно точки М и Q, а на ребре CD — точки P и N так, что $AM=C_1Q=CP=PN= дробь: числитель: 2021, знаменатель: 3 конец дроби$ а) Докажите, что тангенс угла между прямыми MP и QN равен $3 корень из 3$ б) Найдите расстояние между прямыми МР и QN.
- Краткий ответСложность 2
На боковых ребрах SA и SB правильного тетраэдра SABC взяты точки E и F так, что $дробь: числитель: AE, знаменатель: ES конец дроби = дробь: числитель: BF, знаменатель: FS конец дроби =2$ а) Докажите, что косинус угла между плоскостями CEF и ABC равен $дробь: числитель: 7, знаменатель: 9 конец дроби$ б) Найдите площадь проекции треугольника CEF на плоскость основания АВС, если ребро тетраэдра равно 9.
- Краткий ответСложность 2
Основанием пирамиды SABC является треугольник АВС, в котором АВ = 5, ВС = 12 и $\angleABC = 90 градусов$ Ребро AS перпендикулярно основанию АВС и равно $2 корень из: начало аргумента: 14 конец аргумента$ Точки L и M расположены на ребрах SC и SB. При этом $дробь: числитель: CL, знаменатель: SL конец дроби = дробь: числитель: SL, знаменатель: SC конец дроби$ $SM умножить на MB= дробь: числитель: SB в квадрате , знаменатель: 9 конец дроби$ причем точка М расположена ближе к В, чем к S. а) Докажите, что прямая ВС перпендикулярна АМ. б) Найдите объем пирамиды АМLC.
- Краткий ответСложность 2
Боковое ребро правильной четырехугольной пирамиды SABCD (S — вершина, BD — диагональ основания) образует угол 45° c плоскостью основания, сторона которого равна 4. Через среднюю линию треугольника ABD, не пересекающую BD и середину высоты пирамиды, проведена плоскость α. а) Постройте сечение пирамиды плоскостью α и докажите, что плоскость α перпендикулярна ребру SC. б) Найдите объем пирамиды SKLM, где K, L и M точки пересечения плоскости α соответственно с ребрами SB, SD и SC.
- Краткий ответСложность 2
В правильной четырёхугольной призме ABCDA1B1C1D1 стороны основания равны 4, боковые рёбра равны 6. Точка M — середина ребра СС1, на ребре BB1 отмечена точка N, такая, что BN : NB1 = 1 : 2. а) В каком отношении плоскость AMN делит ребро DD1? б) Найдите угол между плоскостями ABC и AMN.
- Краткий ответСложность 2
В правильной четырехугольной пирамиде SАВСD сторона основания АВ равна 16, а высота равна 4. На ребрах АВ, CD и AS отмечены точки M, N и К соответственно, причем AM = DN = 4 и АK = 3. а) Докажите, что плоскости MNK и SBC параллельны. б) Найдите расстояние от точки К до плоскости SBC.
- Краткий ответСложность 2
В правильной треугольной пирамиде SABC с основанием АВС биссектрисы треугольника АВС пересекаются в точке О. Точка Р — середина ВС, на ребре AS отмечена точка N, причем PN перпендикулярна AS. а) Доказать, что $синус \angle ASO= дробь: числитель: NO, знаменатель: PS конец дроби$ б) Найдите расстояние от точки О до плоскости SBC, если $AB=12 корень из: начало аргумента: 3 конец аргумента$ $синус \angle ASO= дробь: числитель: 3, знаменатель: корень из: начало аргумента: 13 конец аргумента конец дроби$
- Краткий ответСложность 2
Дана правильная призма АВСА1В1С1, у которой сторона основания АВ = 4, а боковое ребро АА1 = 9, Точка М — середина ребра АС, а на ребре АА1 взята точка Т так, что АТ = 3. а) Докажите, что плоскость ВВ1М делит отрезок С1Т пополам. б) Плоскость ВТС1 делит отрезок МВ1 на две части. Найти длину большей из них.
- Краткий ответСложность 2
На боковом ребре SA правильной треугольной пирамиды SABC взята точка D, через которую проведено сечение пирамиды, пересекающее апофемы граней SAC и SAB в точках M и N. Известно, что прямые DM и DN образуют углы β с плоскостью основания пирамиды, а величины углов DMS и DNS равны α, $левая круглая скобка альфа меньше дробь: числитель: Пи , знаменатель: 2 конец дроби правая круглая скобка$ а) Докажите, что секущая плоскость параллельна ребру ВС. б) Найдите угол MDN, если $альфа = 30 градусов, бета = 45 градусов$