Задача 245335. Прямоугольный параллелепипед

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.5.7 Объём куба, прямоугольного параллелепипеда, пирамиды, призмы

Найдите объем многогранника, вершинами которого являются точки A, D, A1, B, C, B1 прямоугольного параллелепипеда ABCDA_1B_1C_1D_1, у которого AB = 3, AD = 4, AA_1 = 5.

В подтеме 33 задач
Разбор
Главная идея: Многогранник, образованный данными шестью вершинами, — это ровно половина параллелепипеда, разделённого диагональной плоскостью.

Сначала найдём объём всего параллелепипеда. Для прямоугольного параллелепипеда объём вычисляется по формуле:

Vпарал=ABADAA1=345=60V_{\text{парал}} = AB \cdot AD \cdot AA_1 = 3 \cdot 4 \cdot 5 = 60

Теперь разберёмся, какой многогранник образуют указанные вершины. У нас есть шесть точек: AA, DD, A1A_1, BB, CC, B1B_1. Это означает, что мы берём из нижнего основания три вершины: AA, DD, BB, CC — но это четыре вершины. Правильнее: из нижнего основания берём три вершины AA, DD, BB, CC (на самом деле все четыре угла нижнего основания), а из верхнего — только две: A1A_1 и B1B_1.

Плоскость, проходящая через точки A1A_1, B1B_1 и противоположные точки нижнего основания, делит параллелепипед на две равные части. Многогранник с вершинами AA, DD, A1A_1, BB, CC, B1B_1 представляет собой ровно половину исходного параллелепипеда — это срез, сделанный диагональной плоскостью.

Поэтому объём многогранника равен половине объёма параллелепипеда:

Vмногогр=12Vпарал=1260=30V_{\text{многогр}} = \frac{1}{2} \cdot V_{\text{парал}} = \frac{1}{2} \cdot 60 = 30

Типичные ошибки

  • Попытка вычислить объём как сумму объёмов пирамид без предварительного анализа структуры фигуры
  • Неправильное определение того, какие вершины входят в многогранник, и попытка применить формулы для неполной фигуры
  • Забывают проверить, что плоскость действительно делит параллелепипед пополам, и вычисляют объём неправильно

Ещё задачи этой подтемы