Задача 27101. Прямоугольный параллелепипед

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

Два ребра прямоугольного параллелепипеда, выходящие из одной вершины, равны 2, 3. Объем параллелепипеда равен 36. Найдите его диагональ.

В подтеме 33 задач
Разбор
Главная идея: Используя формулу объёма, находим недостающее ребро параллелепипеда, затем применяем пространственное обобщение теоремы Пифагора для вычисления диагонали.

Обозначим три ребра параллелепипеда, выходящие из одной вершины, как a1=2a_1 = 2, a2=3a_2 = 3 и a3a_3 (неизвестное).

Шаг 1. Найдём третье ребро через объём.

Объём прямоугольного параллелепипеда вычисляется по формуле: V=a1a2a3V = a_1 \cdot a_2 \cdot a_3

Подставим известные значения: 36=23a3=6a336 = 2 \cdot 3 \cdot a_3 = 6 \cdot a_3

Отсюда третье ребро: a3=366=6a_3 = \frac{36}{6} = 6

Шаг 2. Найдём диагональ параллелепипеда.

Диагональ прямоугольного параллелепипеда — это отрезок, соединяющий две вершины, не лежащие на одной грани. Её длина находится по формуле: d=a12+a22+a32d = \sqrt{a_1^2 + a_2^2 + a_3^2}

Эта формула следует из теоремы Пифагора: сначала находим диагональ основания a12+a22\sqrt{a_1^2 + a_2^2}, затем рассматриваем прямоугольный треугольник, где эта диагональ и высота a3a_3 — катеты.

Подставляем найденные значения рёбер: d=22+32+62=4+9+36=49=7d = \sqrt{2^2 + 3^2 + 6^2} = \sqrt{4 + 9 + 36} = \sqrt{49} = 7

Типичные ошибки

  • Забыли разделить объём на произведение двух известных рёбер, вместо этого попытались вычислить третье ребро как 362336 - 2 - 3
  • Применили формулу диагонали только для основания: 22+32\sqrt{2^2 + 3^2}, забыв про третье измерение
  • Вычислили 22+32+62=4+9+6=192^2 + 3^2 + 6^2 = 4 + 9 + 6 = 19 вместо 4+9+36=494 + 9 + 36 = 49 (ошибка в возведении в квадрат числа 6)

Ещё задачи этой подтемы