Присоединиться

11 класс·высокий уровень

В основании четырехугольной пирамиды PABCD лежит трапеция ABCD c

Условие

В основании четырехугольной пирамиды PABCD лежит трапеция ABCD c большим основанием AD. Известно, что сумма углов BAD и ADC равна 90°, плоскости PAB и PCD перпендикулярны основанию, прямые AB и CD пересекаются в точке K. а) Докажите, что плоскость PAB перпендикулярна плоскости PDC. б) Найдите объем PKBC, если AB = 3, BC = 5, CD = 4, а высота пирамиды PABCD равна 7.

Рисунок к задаче

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. [рисунок] а) Заметим, что PK — линия пересечения плоскостей PAB и PCD, ∠AKD=180∘−(∠BAD+∠ACD)=90∘\angle AKD=180^{\circ} - ( \angle BAD + \angle ACD ) =90^{\circ} Заметим, что KD — линия пересечения плоскостей ABC и PCD, и при этом прямые AK и KD перпендикулярны, следовательно, прямая AK перпендикулярна плоскости PCD и, в частности, прямая AK перпендикулярна прямой PK. Аналогично прямые DK и PK перпендикулярны. Таким образом, угол AKD — линейный угол двугранного угла между плоскостями PAB и PCD и, следовательно, плоскости перпендикулярны.б) Из п. а) следует, что PK — высота пирамид PABCD и PKBC, а в основании пирамиды PKBC лежит прямоугольный треугольник KBC. Заметим, что треугольники KBC и KAD подобны. Пусть коэффициент подобия равен k, BK = x, CK = y, тогда AK=x+3=kx⇔x=3k−1,AK=x + 3=kx \Leftrightarrow x= \frac{3}{k - 1} , DK=y+4=ky⇔y=4k−1DK=y + 4=ky \Leftrightarrow y= \frac{4}{k - 1} Поскольку x2+y2=5,x^{2} + y^{2} =5, тогда (x+3)2+(y+3)2=k2⋅52⇔x2+bx+9+y2+8y+16=25k2⇔( x + 3 )^{2} + ( y + 3 )^{2} =k^{2} \cdot 5^{2} \Leftrightarrow x^{2} + bx + 9 + y^{2} + 8y + 16=25k^{2} \Leftrightarrow ⇔2⋅25+2⋅9k−1+2⋅16k−1=25k2⇔2+2k−1=k2⇔k3−k2−2k=0⇔k=2\Leftrightarrow 2 \cdot 25 + \frac{2 \cdot 9}{k - 1} + \frac{2 \cdot 16}{k - 1} =25k^{2} \Leftrightarrow 2 + \frac{2}{k - 1} =k^{2} \Leftrightarrow k^{3} - k^{2} - 2k=0 \Leftrightarrow k=2 ⇔2⋅25+2⋅9k−1+2⋅16k−1=25k2⇔\Leftrightarrow 2 \cdot 25 + \frac{2 \cdot 9}{k - 1} + \frac{2 \cdot 16}{k - 1} =25k^{2} \Leftrightarrow ⇔2+2k−1=k2⇔k3−k2−2k=0⇔k=2\Leftrightarrow 2 + \frac{2}{k - 1} =k^{2} \Leftrightarrow k^{3} - k^{2} - 2k=0 \Leftrightarrow k=2 Отсюда x = 3, y =

Осталось ещё 1 шаг

  1. Теперь найдём объём PKBC: V_PKBC= 1/3 PK ·…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Стереометрическая задача»

В основании четырехугольной пирамиды PABCD лежит трапеция ABCD c — решение с объяснением | Lom Ai