Przejdź do treści

Płaszczyzna w połowie wysokości ostrosłupa - w jakim stosunku dzieli objętość?

Szkoła średnia średnie

Ostrosłup prawidłowy czworokątny o krawędzi podstawy 66 i wysokości 1212 przecięto płaszczyzną równoległą do podstawy, przechodzącą przez środek wysokości. Oblicz objętości obu części i ich stosunek.

A B C D S A₂ B₂ 6
Płaszczyzna w połowie wysokości dzieli ostrosłup na mały ostrosłup SA₂B₂C₂D₂ (skala 1/2) i ostrosłup ścięty.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Cały ostrosłup.

V=13⋅62⋅12=144.V = \frac{1}{3} \cdot 6^2 \cdot 12 = 144.

Krok 2. Odcięty ostrosłup. Jest podobny do całego w skali k=12k = \frac{1}{2} (połowa wysokości), więc jego objętość to k3=18k^3 = \frac{1}{8} całości:

V1=1448=18.V_1 = \frac{144}{8} = 18.

Sprawdzenie wprost: przekrój to kwadrat o boku 33, wysokość małego ostrosłupa 66, V1=13⋅9⋅6=18V_1 = \frac{1}{3} \cdot 9 \cdot 6 = 18.

Krok 3. Ostrosłup ścięty i stosunek.

V2=144−18=126,V1:V2=18:126=1:7.V_2 = 144 - 18 = 126, \qquad V_1 : V_2 = 18 : 126 = 1 : 7.

Intuicja „przecięcie w połowie wysokości dzieli objętość na pół” jest błędna - górna część to tylko jedna ósma całości.

Odpowiedź. Części mają objętości 1818 i 126126, ich stosunek to 1:71 : 7.