Олимпиадные задачи по теме «Стереометрия» для 7-9 класса - сложность 2 с решениями

Точка <i>А</i> лежит на окружности верхнего основания прямого кругового цилиндра (см. рис.), <i>В</i> – наиболее удалённая от неё точка на окружности нижнего основания, <i>С</i> – произвольная точка окружности нижнего основания. Найдите <i>АВ</i>, если  <i>АС</i> = 12,  <i>BC</i> = 5. <div align="center"><img src="/storage/problem-media/116998/problem_116998_img_2.gif"></div>

На поверхности куба проведена замкнутая восьмизвенная ломаная, вершины которой совпадают с вершинами куба.

Какое наименьшее количество звеньев этой ломаной может совпасть с рёбрами куба?

Петя расставляет в вершинах куба числа 1 и –1. Андрей вычисляет произведение четырёх чисел, стоящих в вершинах каждой грани куба, и записывает его в центре этой грани. Петя утверждает, что он сможет так расставить числа, что их сумма и сумма чисел, записанных Андреем, будут противоположными. Прав ли Петя?

Дан тетраэдр <i>ABCD</i>. Точка <i>X</i> выбрана вне тетраэдра так, что отрезок <i>XD</i> пересекает грань <i>ABC</i> во внутренней точке. Обозначим через <i>A', B', C'</i> проекции точки <i>D</i> на плоскости <i>XBC, XCA, XAB</i> соответственно. Докажите, что  <i>A'B' + B'C' + C'A' < DA + DB + DC</i>.

а) Внутри окружности находится некоторая точка <i>A</i>. Через <i>A</i> провели две перпендикулярные прямые, которые пересекли окружность в четырёх точках.

Докажите, что центр масс этих точек не зависит от выбора таких двух прямых. б) Внутри окружности находится правильный 2<i>n</i>-угольник  (<i>n</i> > 2),  его центр <i>A</i> не обязательно совпадает с центром окружности. Лучи, выпущенные из <i>A</i> в вершины 2<i>n</i>-угольника, высекают 2<i>n</i> точек на окружности. 2<i>n</i>-угольник повернули так, что его центр остался на месте. Теперь лучи высекают 2<i>n</i> новых точек. Докажите, что их центр масс совпадает с центром масс старых 2<i>n</i> точек....

Докажите, что в правильной треугольной пирамиде двугранный угол между боковыми гранями больше чем 60°.

Вокруг цилиндрической колонны высотой 20 метров и диаметра 3 метра обвита узкая лента, которая поднимается от подножия до вершины семью полными витками. Какова длина ленты?

Через вершины основания четырёхугольной пирамиды <i>SABCD</i> проведены прямые, параллельные противоположным боковым рёбрам (через вершину <i>A</i> – параллельно <i>SC</i>, и так далее). Эти четыре прямые пересеклись в одной точке. Докажите, что четырёхугольник <i>ABCD</i> – параллелограмм.

На стороне <i>AC</i> треугольника <i>ABC</i> отметили произвольную точку <i>D</i>. Точки <i>E</i> и <i>F</i> симметричны точке <i>D</i> относительно биссектрис углов <i>A</i> и <i>C</i> соответственно. Докажите, что середина отрезка <i>EF</i> лежит на прямой <i>A</i>₀<i>C</i>₀, где <i>A</i>₀ и <i>C</i>₀ – точки касания вписанной окружности треугольника <i>ABC</i> со сторонами <i>BC</i> и <i>AB</i> соответственно.

В тетраэдре <i>ABCD</i> плоские углы <i>BAD</i> и <i>BCD</i> – тупые. Сравните длины ребер <i>AC</i> и <i>BD</i>.

Верно ли, что в пространстве два угла с соответственно перпендикулярными сторонами либо равны, либо составляют в сумме 180°?

На окружности расставлены 999 чисел, каждое равно 1 или –1, причём не все числа одинаковые. Возьмём все произведения по 10 подряд стоящих чисел и сложим их.

  а) Какая наименьшая сумма может получиться?

  б) А какая наибольшая?

На доске записано 101 число: 1², 2², ..., 101². За одну операцию разрешается стереть любые два числа, а вместо них записать модуль их разности.

Какое наименьшее число может получиться в результате 100 операций?

На сторонах <i>BC, AC</i> и <i>AB</i> треугольника <i>ABC</i> расположены точки <i>A</i>₁, <i>B</i>₁ и <i>C</i>₁ соответственно, причём  <i>BA</i>₁ : <i>A</i>₁<i>C</i>= <i>CB</i>₁ : <i>B</i>₁<i>A</i> = <i>AC</i>₁ : <i>C</i>₁<i>B</i> = 1 : 3.  Найдите площадь треугольника, образованного пересечениями прямых <i>AA</i>₁, <i>BB</i>₁ и <i>C...

Точки <i>M</i> и <i>N</i> расположены соответственно на сторонах <i>AB</i> и <i>AC</i> треугольника <i>ABC</i>, причём  <i>AM</i> : <i>MB</i> = 1 : 2,  <i>AN</i> : <i>NC</i> = 3 : 2.  Прямая <i>MN</i> пересекает продолжение стороны <i>BC</i> в точке <i>F</i>. Найдите  <i>CF</i> : <i>BC</i>.

На стороне <i>BC</i> и на продолжении стороны <i>AB</i> за вершину <i>B</i> треугольника <i>ABC</i> расположены точки <i>M</i> и <i>K</i> соответственно, причём  <i>BM</i> : <i>MC</i> = 4 : 5  и  <i>BK</i> : <i>AB</i> = 1 : 5.  Прямая <i>KM</i> пересекает сторону <i>AC</i> в точке <i>N</i>. Найдите отношение  <i>CN</i> : <i>AN</i>.

На сторонах <i>AB</i> и <i>AC</i> треугольника <i>ABC</i> расположены точки <i>N</i> и <i>M</i> соответственно, причём  <i>AN</i> : <i>NB</i> = 3 : 2,  <i>AM</i> : <i>MC</i> = 4 : 5.  Прямые <i>BM</i> и <i>CN</i> пересекаются в точке <i>O</i>. Найдите отношения  <i>OM</i> : <i>OB</i>  и  <i>ON </i>: <i>OC</i>.

На сторонах <i>AB</i> и <i>BC</i> треугольника <i>ABC</i> расположены точки <i>M</i> и <i>N</i> соответственно, причём  <i>AM</i> : <i>MB</i> = 3 : 5,  <i>BN</i> : <i>NC</i> = 1 : 4.  Прямые <i>CM</i> и <i>AN</i> пересекаются в точке <i>O</i>. Найдите отношения  <i>OA</i> : <i>ON</i>  и  <i>OM</i> : <i>OC</i>.

Грани выпуклого многогранника – подобные треугольники.

Докажите, что многогранник имеет две пары равных граней (одну пару равных граней и еще одну пару равных граней).

Деревянный брусок тремя распилами распилили на восемь меньших брусков. На рисунке у семи брусков указана их площадь поверхности.

Какова площадь поверхности невидимого бруска?

<center><i> <img align="absmiddle" src="/storage/problem-media/116065/problem_116065_img_2.gif"> </i></center>

а) Поросенок Наф-Наф придумал, как сложить параллелепипед из одинаковых кубиков и оклеить его тремя квадратами без щелей и наложений. Сделайте это и вы. б) А может ли Наф-Наф добиться, чтобы при этом каждые два квадрата граничили друг с другом?

В вершинах кубика написали числа от 1 до 8, а на каждом ребре – модуль разности чисел, стоящих в его концах. Какое наименьшее количество различных чисел может быть написано на ребрах?

Боковая поверхность прямоугольного параллелепипеда с основанием <i>a</i>×<i>b</i> и высотой <i>c</i> (<i>a, b</i> и <i>c</i> – натуральные числа) оклеена по клеточкам без наложений и пропусков прямоугольниками со сторонами, параллельными рёбрам параллелепипеда, каждый из которых состоит из чётного числа единичных квадратов. При этом разрешается перегибать прямоугольники через боковые ребра параллелепипеда. Докажите, что если <i>c</i> нечётно, то число способов оклейки чётно.

Расстояния от концов отрезка до плоскости равны 1 и 3. Чему может быть равно расстояние от середины этого отрезка до той же плоскости?

В треугольной пирамиде<i> ABCD </i>известно, что<i> AB = </i>2,<i> BC = </i>3,<i> BD = </i>4,<i> AD = </i>2<i><img src="/storage/problem-media/109094/problem_109094_img_2.gif"> </i>,<i> CD = </i>5. Докажите, что прямая<i> BD </i>перпендикулярна плоскости<i> ABC </i>.