Назад

Олимпиадная задача по стереометрии: точка внутри пирамиды и равенство отрезков

Задача

Если через точку O , расположенную внутри треугольной пирамиды ABCD , провести отрезки AA1,BB1,CC1,DD1 , где A1 лежит на грани, противоположной вершине A , B1 – на грани, противоположной вершине B , и т.д., то имеет место равенство

A1O/A1A+B1O/B1B+C1O/C1C+D1O/D1D=1.

Решение

Точка O является вершиной четырех пирамид, основаниями которых служат четыре грани данной пирамиды. Сумма объемов этих пирамид даст объем пирамиды ABCD (рис.). Сравним объем данной пирамиды с объемом одной из внутренних пирамид, например с объемом пирамиды OABC . Так как эта пирамида имеет основание ABC , как и данная пирамида, то объемы этих пирамид относятся как их высоты. Пусть высота данной пирамиды DM , а высота пирамиды OABC ON . Обе эти высоты лежат в плоскости треугольника DD1M , NO||DM . Из подобия треугольников найдем, что высоты пирамид относятся как D1O: D1D . Если обозначим объем данной пирамиды через V , а объемы внутренних пирамид через V1,V2,V3,V4 , то для первой пирамиды получим V1/V=D1O/D1D . Аналогично для остальных пирамид найдем:

V2/V=A1O/A1A,; V3/V=B1O/B1B,; V4/V=C1O/C1C.

Запишем объем данной пирамиды: V=V1+V2+V3+V4 . Если это равенство разделить почленно на V и подставить найденные выше отношения объемов, получим доказываемое равенство.

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет