Задача 525721. Конус

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.4.1 Цилиндр. Основание, высота, боковая поверхность, образующая, развертка

Площадь основания конуса равна 45. Плоскость, параллельная плоскости основания конуса, делит его высоту на отрезки длиной 4 и 8, считая от вершины. Найдите площадь сечения конуса этой плоскостью.

В подтеме 29 задач
Разбор
Главная идея: Секущая плоскость параллельная основанию конуса создаёт подобный конус, для которого расстояние от вершины к плоскости даёт коэффициент подобия; площади подобных фигур относятся как квадрат этого коэффициента.

Шаг 1. Определяем полную высоту конуса

Плоскость делит высоту на 4 и 8, считая от вершины. Значит, полная высота конуса: h=4+8=12h = 4 + 8 = 12.

Шаг 2. Находим коэффициент подобия

Плоскость, параллельная основанию, отсекает от исходного конуса меньший конус с вершиной в той же точке. Высота отсечённого конуса равна 4 (от вершины до секущей плоскости).

Коэффициент подобия этих конусов: k=hотсечённыйhисходный=412=13k = \frac{h_{\text{отсечённый}}}{h_{\text{исходный}}} = \frac{4}{12} = \frac{1}{3}

Шаг 3. Применяем свойство подобия для площадей

Для подобных пространственных фигур площади соответствующих плоских сечений (в том числе оснований) относятся как квадрат коэффициента подобия: Sоснования отсечённогоSоснования исходного=k2=(13)2=19\frac{S_{\text{основания отсечённого}}}{S_{\text{основания исходного}}} = k^2 = \left(\frac{1}{3}\right)^2 = \frac{1}{9}

Шаг 4. Вычисляем площадь сечения

Площадь сечения совпадает с площадью основания отсечённого конуса: Sсечения=Sоснования исходного19=4519=5S_{\text{сечения}} = S_{\text{основания исходного}} \cdot \frac{1}{9} = 45 \cdot \frac{1}{9} = 5

Типичные ошибки

  • Забыли возвести коэффициент подобия в квадрат и сделали вывод, что площадь уменьшается в 3 раза вместо 9
  • Неправильно определили коэффициент подобия, приняв его за отношение расстояний 4:8 вместо отношения высот 4:12
  • Спутали, какой конус отсечён: забыли, что сечение параллельно основанию отсекает конус с вершиной у исходной вершины, а не наоборот

Ещё задачи этой подтемы