Задача 27157. Пирамида

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.3.3 Пирамида, её основание, боковые рёбра, высота, боковая поверхностьОтношение длин, площадей, объемов подобных фигур

Во сколько раз увеличится площадь поверхности октаэдра, если все его ребра увеличить в 3 раза?

В подтеме 69 задач
Разбор
Главная идея: При линейном увеличении всех размеров фигуры в kk раз площадь любой плоской фигуры увеличивается в k2k^2 раз, поэтому полная площадь поверхности многогранника увеличивается также в k2=32=9k^2 = 3^2 = 9 раз.

Октаэдр — правильный многогранник, поверхность которого состоит из 8 равносторонних треугольников.

Пусть исходное ребро октаэдра равно aa. Площадь одного равностороннего треугольника со стороной aa вычисляется по формуле: Sтреуг=a234S_{\text{треуг}} = \frac{a^2\sqrt{3}}{4}

Полная площадь поверхности октаэдра: Sполная=8a234=2a23S_{\text{полная}} = 8 \cdot \frac{a^2\sqrt{3}}{4} = 2a^2\sqrt{3}

Теперь увеличиваем каждое ребро в 3 раза: новое ребро равно 3a3a.

Площадь одного треугольника с новой стороной: Sтреуг=(3a)234=9a234S'_{\text{треуг}} = \frac{(3a)^2\sqrt{3}}{4} = \frac{9a^2\sqrt{3}}{4}

Видно, что площадь одного треугольника увеличилась в 9a23/4a23/4=9\frac{9a^2\sqrt{3}/4}{a^2\sqrt{3}/4} = 9 раз.

Полная площадь новой поверхности: Sполная=89a234=92a23=9SполнаяS'_{\text{полная}} = 8 \cdot \frac{9a^2\sqrt{3}}{4} = 9 \cdot 2a^2\sqrt{3} = 9 \cdot S_{\text{полная}}

Площадь поверхности увеличивается в 9 раз.

Типичные ошибки

  • Ошибочно применить коэффициент 3 вместо 32=93^2 = 9, забыв, что площадь растёт с квадратом линейного масштаба
  • Спутать увеличение площади поверхности с увеличением объёма (объём растёт в k3=27k^3 = 27 раз)
  • Попытаться отдельно считать площадь каждой грани без использования свойства пропорциональности площадей при масштабировании

Ещё задачи этой подтемы