Задача 245337. Прямоугольный параллелепипед

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

Найдите объем многогранника, вершинами которого являются точки A_1, B, C, C_1, B_1 прямоугольного параллелепипеда ABCDA_1B_1C_1D_1, у которого AB = 4, AD = 3, AA_1 = 4.

В подтеме 33 задач
Разбор
Главная идея: Многогранник представляет собой пирамиду с основанием на боковой грани параллелепипеда и вершиной, перпендикулярное расстояние от которой до основания равно одному из рёбер.

Многогранник с вершинами A1,B,C,C1,B1A_1, B, C, C_1, B_1 — это пирамида. Определим её основание и высоту.

Шаг 1. Определяем основание. Вершины B,C,C1,B1B, C, C_1, B_1 лежат в одной плоскости — это боковая грань прямоугольного параллелепипеда. Эта грань является прямоугольником со сторонами BC=AD=3BC = AD = 3 (противоположные рёбра) и BB1=AA1=4BB_1 = AA_1 = 4 (высота параллелепипеда). Площадь этого прямоугольника: SBCC1B1=34=12S_{BCC_1B_1} = 3 \cdot 4 = 12

Шаг 2. Определяем высоту пирамиды. Вершина A1A_1 не лежит в плоскости грани BCC1B1BCC_1B_1. Расстояние от A1A_1 до этой плоскости — это перпендикуляр, опущенный из A1A_1 на плоскость грани. Поскольку A1A_1 находится на ребре A1B1A_1B_1, а само ребро A1B1A_1B_1 перпендикулярно плоскости грани BCC1B1BCC_1B_1 (так как параллелепипед прямоугольный), высота пирамиды равна длине A1B1=AB=4A_1B_1 = AB = 4.

Шаг 3. Вычисляем объём. Используем формулу объёма пирамиды: V=13Sоснh=13124=16V = \frac{1}{3} S_{\text{осн}} \cdot h = \frac{1}{3} \cdot 12 \cdot 4 = 16

Типичные ошибки

  • Ошибка в вычислении площади основания — неправильный выбор сторон прямоугольника грани
  • Путаница с высотой пирамиды — использование неперпендикулярного расстояния вместо истинной высоты
  • Забывание множителя 1/3 в формуле объёма пирамиды

Ещё задачи этой подтемы