Задача 27060. Прямоугольный параллелепипед

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.3.2 Параллелепипед; куб; симметрии в кубе, в параллелепипедеПлощадь поверхности прямоугольного параллелепипеда

Два ребра прямоугольного параллелепипеда, выходящие из одной вершины, равны 1, 2. Площадь поверхности параллелепипеда равна 16. Найдите его диагональ.

В подтеме 33 задач
Разбор
Главная идея: Используя формулу площади поверхности параллелепипеда, найти неизвестное ребро, затем применить формулу диагонали как корень из суммы квадратов трёх измерений.

Обозначим три ребра параллелепипеда, выходящие из одной вершины, как a=1a = 1, b=2b = 2 и c=xc = x (неизвестное ребро).

Шаг 1. Составим уравнение для площади поверхности.

Прямоугольный параллелепипед имеет 6 граней, противоположные из которых равны. Площадь поверхности: S=2(ab+ac+bc)=2(12+1x+2x)=2(2+3x)=4+6xS = 2(ab + ac + bc) = 2(1 \cdot 2 + 1 \cdot x + 2 \cdot x) = 2(2 + 3x) = 4 + 6x

Шаг 2. Найдём неизвестное ребро.

По условию S=16S = 16: 4+6x=164 + 6x = 16 6x=126x = 12 x=2x = 2

Третье ребро также равно 2.

Шаг 3. Найдём диагональ параллелепипеда.

Диагональ прямоугольного параллелепипеда соединяет две противоположные вершины и вычисляется по формуле: d=a2+b2+c2d = \sqrt{a^2 + b^2 + c^2}

Подставим найденные значения: d=12+22+22=1+4+4=9=3d = \sqrt{1^2 + 2^2 + 2^2} = \sqrt{1 + 4 + 4} = \sqrt{9} = 3

Типичные ошибки

  • Ошибка в формуле площади поверхности — забыли множитель 2 перед суммой произведений рёбер
  • Вычислительная ошибка при решении уравнения 6x+4=166x + 4 = 16 (например, получили x=1x = 1 вместо x=2x = 2)
  • Неверное применение формулы диагонали (например, использовали только два ребра или забыли возвести в квадрат)

Ещё задачи этой подтемы