Задача 501211. Пирамида

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

Площадь боковой поверхности пятиугольной пирамиды равна 13. Чему будет равна площадь боковой поверхности пирамиды, если все ее ребра уменьшить в 2 раза?

В подтеме 69 задач
Разбор
Главная идея: При уменьшении всех линейных размеров фигуры в k раз площадь уменьшается в k² раз.

Боковая поверхность пирамиды состоит из пяти треугольников, прилежащих к сторонам основания. Площадь каждого такого треугольника вычисляется как половина произведения основания (стороны основания пирамиды) на высоту этого треугольника (апофему пирамиды).

Для пятиугольной пирамиды боковая поверхность выражается формулой: S=12PhS = \frac{1}{2}Ph где PP — периметр пятиугольного основания, hh — апофема (высота боковой грани).

Теперь предположим, что все рёбра пирамиды уменьшены в 2 раза. Это касается:

  • всех сторон основания (они уменьшены в 2 раза)
  • боковых рёбер и, как следствие, апофемы (она тоже уменьшена в 2 раза)

Периметр нового основания: P=P2P' = \frac{P}{2} (сумма сторон уменьшилась в 2 раза).

Апофема новой пирамиды: h=h2h' = \frac{h}{2}.

Новая площадь боковой поверхности: S=12Ph=12P2h2=1412Ph=14SS' = \frac{1}{2}P'h' = \frac{1}{2} \cdot \frac{P}{2} \cdot \frac{h}{2} = \frac{1}{4} \cdot \frac{1}{2}Ph = \frac{1}{4}S

Подставляем исходное значение: S=1413=3,25S' = \frac{1}{4} \cdot 13 = 3,25

Типичные ошибки

  • Ошибка в понимании, что уменьшается в 2 раза: забывают, что апофема также уменьшается, не только стороны основания
  • Неправильное применение коэффициента масштабирования: думают, что площадь уменьшится в 2 раза, а не в 4
  • Путаница между периметром и отдельными сторонами при расчёте влияния масштабирования

Ещё задачи этой подтемы