Задача 27085. Пирамида

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.5.7 Объём куба, прямоугольного параллелепипеда, пирамиды, призмыОтношение длин, площадей, объемов подобных фигур

Во сколько раз увеличится объем правильного тетраэдра, если все его ребра увеличить в два раза?

В подтеме 69 задач
Разбор
Главная идея: Объём тела кубически зависит от линейных размеров: если ребро увеличивается в kk раз, объём увеличивается в k3k^3 раз.

Объём правильного тетраэдра выражается формулой:

V=212a3V = \frac{\sqrt{2}}{12} a^3

где aa — длина ребра.

Зависимость объёма от длины ребра кубическая: Va3V \propto a^3.

Если увеличить все рёбра в 2 раза, то новая длина ребра будет a=2aa' = 2a.

Подставим в формулу:

V=212(2a)3=2128a3=8212a3=8VV' = \frac{\sqrt{2}}{12} (2a)^3 = \frac{\sqrt{2}}{12} \cdot 8a^3 = 8 \cdot \frac{\sqrt{2}}{12} a^3 = 8V

Отношение объёмов:

VV=8VV=8\frac{V'}{V} = \frac{8V}{V} = 8

Общее правило: при изменении линейных размеров подобной фигуры в kk раз объём изменяется в k3k^3 раз. Здесь k=2k = 2, поэтому объём увеличится в 23=82^3 = 8 раз.

Типичные ошибки

  • Ошибка в степени: учащиеся иногда думают, что объём увеличится в 2 или 4 раза, забывая о кубической зависимости.
  • Неправильное применение формулы: если знать формулу объёма, но неправильно возвести линейный масштаб в степень при подстановке.
  • Путаница с коэффициентом подобия: если подумать, что объём увеличится на 2a32a^3 вместо умножения на 8.

Ещё задачи этой подтемы