Задача 510068. Призма

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.3.1 Призма, её основания, боковые рёбра, высота, боковая поверхностьОтношение длин, площадей, объемов подобных фигур

Через среднюю линию основания треугольной призмы, проведена плоскость, параллельная боковому ребру. Найдите площадь боковой поверхности призмы, если площадь боковой поверхности отсеченной треугольной призмы равна 37.

В подтеме 51 задач
Разбор
Главная идея: Средняя линия треугольного основания уменьшает каждую сторону вдвое, поэтому каждая боковая грань отсеченной призмы вдвое меньше, а общая боковая поверхность также вдвое меньше.

Разберемся, что происходит при пересечении призмы плоскостью, проходящей через среднюю линию основания параллельно боковому ребру.

Шаг 1. Понимаем геометрию сечения Средняя линия треугольного основания соединяет середины двух сторон. Плоскость, проходящая через эту среднюю линию и параллельная боковому ребру, пересекает призму, создавая новую (отсеченную) призму меньшего размера.

Шаг 2. Связь между основаниями По свойству средней линии треугольника: она параллельна третьей стороне и равна её половине. Значит, каждая сторона основания отсеченной призмы составляет половину от соответствующей стороны исходной призмы.

Пусть стороны основания исходной призмы: aa, bb, cc. Стороны основания отсеченной призмы: a2\frac{a}{2}, b2\frac{b}{2}, c2\frac{c}{2}.

Шаг 3. Боковые грани — прямоугольники Каждая боковая грань призмы — прямоугольник со сторонами (сторона основания) × (высота призмы hh).

Для исходной призмы: площади боковых граней равны aha \cdot h, bhb \cdot h, chc \cdot h.

Для отсеченной призмы: площади боковых граней равны a2h\frac{a}{2} \cdot h, b2h\frac{b}{2} \cdot h, c2h\frac{c}{2} \cdot h.

Шаг 4. Сравнение площадей боковых поверхностей Каждая боковая грань отсеченной призмы вдвое меньше соответствующей грани исходной призмы.

Площадь боковой поверхности отсеченной призмы: Sотс=h2(a+b+c)=37S_{отс} = \frac{h}{2}(a + b + c) = 37.

Площадь боковой поверхности исходной призмы: Sисх=h(a+b+c)=237=74S_{исх} = h(a + b + c) = 2 \cdot 37 = 74.

Типичные ошибки

  • Спутать отношение сторон оснований (1:2) с отношением площадей (1:4) — здесь важно, что боковые грани прямоугольники, и уменьшается только одна сторона прямоугольника
  • Забыть, что плоскость параллельна боковому ребру — это гарантирует, что высота призмы остаётся той же
  • Неправильно определить соответствие между гранями исходной и отсеченной призм

Ещё задачи этой подтемы