Задача 27153. Призма

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.3.1 Призма, её основания, боковые рёбра, высота, боковая поверхность5.3.4 Сечения куба, призмы, пирамиды

Через среднюю линию основания треугольной призмы проведена плоскость, параллельная боковому ребру. Площадь боковой поверхности отсеченной треугольной призмы равна 8. Найдите площадь боковой поверхности исходной призмы.

В подтеме 51 задач
Разбор
Главная идея: Средняя линия треугольника вдвое короче параллельной ей стороны, поэтому боковые грани отсечённой призмы вдвое меньше по площади, чем соответствующие грани исходной.

Разберёмся, что происходит при таком сечении.

Шаг 1. Понимаем геометрию сечения

Плоскость проходит через среднюю линию основания (она соединяет середины двух сторон треугольника) и параллельна боковому ребру. Эта плоскость отсекает от исходной призмы меньшую треугольную призму.

Шаг 2. Анализируем основания отсечённой призмы

Средняя линия треугольника параллельна третьей стороне и равна её половине: m=a2m = \frac{a}{2}, где aa — длина стороны исходного основания.

Отсечённая призма имеет в основании треугольник со сторонами, пропорциональными исходному (поскольку средняя линия отсекает подобный треугольник). Коэффициент подобия равен 12\frac{1}{2}.

Шаг 3. Связываем площади боковых граней

Каждая боковая грань отсечённой призмы — прямоугольник, где:

  • одна сторона — это сторона основания отсечённой призмы (в два раза меньше стороны исходного основания)
  • другая сторона — высота призмы hh (одна и та же для обеих призм)

Площадь боковой грани отсечённой призмы: Sотсечённой=a2h=12(ah)=12SисходнойS_{\text{отсечённой}} = \frac{a}{2} \cdot h = \frac{1}{2}(a \cdot h) = \frac{1}{2}S_{\text{исходной}}

Шаг 4. Суммируем по всем боковым граням

Так как каждая из трёх боковых граней отсечённой призмы в два раза меньше соответствующей грани исходной призмы, площадь боковой поверхности отсечённой призмы в два раза меньше площади боковой поверхности исходной: Sбок,отсечённой=12Sбок,исходнойS_{\text{бок,отсечённой}} = \frac{1}{2}S_{\text{бок,исходной}}

Шаг 5. Находим ответ

Sбок,исходной=2Sбок,отсечённой=28=16S_{\text{бок,исходной}} = 2 \cdot S_{\text{бок,отсечённой}} = 2 \cdot 8 = 16

Типичные ошибки

  • Путают среднюю линию с медианой и неправильно определяют размеры отсечённого треугольника
  • Забывают, что высота призмы остаётся одной и той же для обеих призм, и начинают менять её
  • Пытаются считать площадь через объём вместо прямого сравнения площадей боковых граней

Ещё задачи этой подтемы