Стереометрия
Задание 7397
В прямоугольном параллелепипеде $$ABCDA_{1}B_{1}C_{1}D_{1}$$ известно, что $$AA_{1}=10$$, $$AB=5$$, $$A_{1}D_{1}=10$$. Найдите длину диагонали $$DB_{1}$$.
1. Диагональ прямоугольного параллелепипеда вычисляется по формуле: $$d = \sqrt{a^2 + b^2 + c^2}$$.
2. Подставляем данные: $$DB_{1} = \sqrt{10^2 + 5^2 + 10^2} = \sqrt{100 + 25 + 100} = \sqrt{225} = 15$$.
Ответ: 15.
Задание 7467
В прямоугольном параллелепипеде $$ABCDA_{1}B_{1}C_{1}D_{1}$$ известно, что $$AB=7$$, $$BC=6$$, $$AA_{1}=5$$. Найдите объём многогранника, вершинами которого являются точки $$A$$, $$B$$, $$C$$, $$A_{1}$$, $$B_{1}$$, $$C_{1}$$.
1. Объем полного параллелепипеда: $$V_{полн} = AB \cdot BC \cdot AA_{1} = 7 \cdot 6 \cdot 5 = 210$$.
2. Многогранник $$ABCA_{1}B_{1}C_{1}$$ — треугольная призма, занимает половину параллелепипеда (площадь основания в 2 раза меньше).
3. Объем: $$V = \frac{210}{2} = 105$$.
Задание 7488
В прямоугольном параллелепипеде $$ABCDA_{1}B_{1}C_{1}D_{1}$$ известно, что $$AB=9$$, $$BC=7$$, $$AA_{1}=6$$. Найдите объём многогранника, вершинами которого являются точки $$A$$, $$B$$, $$C$$, $$B_{1}$$.
1. Многогранник $$ABCB_{1}$$ — пирамида с основанием $$ABC$$ (прямоугольный треугольник) и вершиной $$B_{1}$$.
2. Площадь основания: $$S_{ABC} = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot BC = \frac{1}{2} \cdot 9 \cdot 7 = 31,5$$.
3. Высота пирамиды равна $$BB_{1} = AA_{1} = 6$$, так как ребро $$BB_{1}$$ перпендикулярно плоскости основания.
4. Объём пирамиды: $$V = \frac{1}{3} \cdot S_{ABC} \cdot h = \frac{1}{3} \cdot 31,5 \cdot 6 = 63$$.
Задание 7411
В прямоугольном параллелепипеде $$ABCDA_{1}B_{1}C_{1}D_{1}$$ известны длины рёбер: $$AB=3$$, $$AD=4$$, $$AA_{1}=32$$. Найдите площадь сечения, проходящего через вершины $$C$$, $$C_{1}$$ и $$A$$.
1. Сечение $$ACC_{1}A_{1}$$ — прямоугольник.
2. Находим диагональ основания $$AC$$: $$AC = \sqrt{AB^{2} + BC^{2}} = \sqrt{3^{2} + 4^{2}} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5$$.
3. Сторона $$CC_{1} = AA_{1} = 32$$.
4. Площадь: $$S = CC_{1} \cdot AC = 32 \cdot 5 = 160$$.
Задание 7440
В прямоугольном параллелепипеде $$ABCDA_{1}B_{1}C_{1}D_{1}$$ известны длины рёбер: $$AB=6$$, $$AD=8$$, $$AA_{1}=21$$. Найдите синус угла между прямыми $$A_{1}D_{1}$$ и $$AC$$.
1. Прямая $$A_{1}D_{1}$$ параллельна $$AD$$. Искомый угол равен углу между $$AD$$ и $$AC$$.
2. В треугольнике $$ADC$$: $$AD=8$$, $$DC=AB=6$$, $$AC=\sqrt{8^2+6^2}=\sqrt{100}=10$$.
3. $$\sin(\angle DAC) = \frac{DC}{AC} = \frac{6}{10} = 0,6$$.
Задание 7662
В сосуде, имеющем форму конуса, уровень жидкости достигает $$\frac{3}{4}$$ высоты. Объём жидкости равен $$270$$ мл. Сколько миллилитров жидкости нужно долить, чтобы полностью наполнить сосуд?
1. Жидкость образует конус, подобный сосуду с коэффициентом $$k = \frac{3}{4}$$.
2. Объёмы подобных тел относятся как куб коэффициента: $$\frac{V_{жидк}}{V_{сосуда}} = k^3 = \left(\frac{3}{4}\right)^3 = \frac{27}{64}$$.
3. Полный объём сосуда: $$V_{сосуда} = 270 \cdot \frac{64}{27} = 640$$ мл.
4. Нужно долить: $$640 - 270 = 370$$ мл.
Задание 7684
В цилиндрический сосуд налили $$2800$$ см³ воды. Уровень жидкости оказался равным $$16$$ см. В воду полностью погрузили деталь. При этом уровень жидкости в сосуде поднялся на $$13$$ см. Найдите объём детали. Ответ выразите см³.
1. Площадь основания цилиндра: $$S = \frac{V}{h} = \frac{2800}{16} = 175$$ см².
2. Объём детали равен объёму вытесненной воды: $$V_{детали} = S \cdot \Delta h = 175 \cdot 13 = 2275$$ см³.
Задание 7693
В цилиндрический сосуд, в котором находится $$5$$ дм³ воды, опустили деталь. При этом уровень жидкости в сосуде поднялся в $$1,8$$ раза. Чему равен объём детали? Ответ выразите в дм³.
1. Общий объём (вода + деталь) увеличился в $$1,8$$ раза: $$V_{общ} = 5 \cdot 1,8 = 9$$ дм³.
2. Объём детали: $$V_{детали} = V_{общ} - V_{воды} = 9 - 5 = 4$$ дм³.
Задание 7696
В цилиндрическом сосуде уровень жидкости достигает $$112$$ см. На какой высоте будет находиться уровень жидкости, если её перелить во второй цилиндрический сосуд, диаметр которого в $$4$$ раза больше диаметра первого? Ответ выразите в сантиметрах.
1. Объём жидкости остаётся постоянным: $$V_1 = V_2$$.
2. Диаметр второго сосуда в $$4$$ раза больше: $$r_2 = 4r_1$$.
3. Из равенства объёмов: $$h_2 = h_1 \cdot \left(\frac{r_1}{r_2}\right)^2 = 112 \cdot \left(\frac{1}{4}\right)^2 = 112 \cdot \frac{1}{16} = 7$$ см.
Задание 7654
Во сколько раз увеличится объём конуса, если радиус его основания увеличить в $$8$$ раз, а высоту оставить прежней?
1. Объём конуса вычисляется по формуле $$V = \frac{1}{3}\pi r^2 h$$.
2. При увеличении радиуса в $$k$$ раз объём увеличивается в $$k^2$$ раз.
3. Объём увеличится в $$8^2 = 64$$ раза.
Задание 7658
Во сколько раз уменьшится объём конуса, если его высота уменьшится в $$4$$ раза, а радиус основания останется прежним?
1. Объём конуса вычисляется по формуле $$V = \frac{1}{3}\pi r^2 h$$.
2. При уменьшении высоты в $$k$$ раз объём уменьшается в $$k$$ раз.
3. Объём уменьшится в $$4$$ раза.
Задание 7640
Высота конуса равна $$20$$, а длина образующей — $$29$$. Найдите площадь осевого сечения этого конуса.
1. По теореме Пифагора находим радиус: $$r = \sqrt{l^2 - h^2} = \sqrt{29^2 - 20^2} = \sqrt{841 - 400} = \sqrt{441} = 21$$.
2. Диаметр основания: $$d = 2r = 42$$.
3. Площадь осевого сечения: $$S = \frac{1}{2} \cdot d \cdot h = \frac{1}{2} \cdot 42 \cdot 20 = 420$$.
Задание 7618
Высота конуса равна $$42$$, а длина образующей равна $$58$$. Найдите диаметр основания конуса.
1. Высота $$h$$, радиус $$r$$ и образующая $$l$$ образуют прямоугольный треугольник.
2. По теореме Пифагора: $$r = \sqrt{l^2 - h^2} = \sqrt{58^2 - 42^2} = \sqrt{3364 - 1764} = \sqrt{1600} = 40$$.
3. Диаметр основания: $$d = 2r = 2 \cdot 40 = 80$$.
Задание 7617
Высота конуса равна $$45$$, а диаметр основания равен $$48$$. Найдите длину образующей конуса.
1. Радиус основания: $$r = \frac{d}{2} = \frac{48}{2} = 24$$.
2. Высота $$h$$, радиус $$r$$ и образующая $$l$$ образуют прямоугольный треугольник.
3. По теореме Пифагора: $$l = \sqrt{h^2 + r^2} = \sqrt{45^2 + 24^2} = \sqrt{2025 + 576} = \sqrt{2601} = 51$$.
Задание 7539
Дана правильная треугольная призма $$ABC A_{1} B_{1} C_{1}$$, площадь основания которой равна $$7$$, а боковое ребро равно $$9$$. Найдите объём многогранника, вершинами которого являются точки $$A$$, $$C$$, $$A_{1}$$, $$B_{1}$$, $$C_{1}$$.
1. Объём всей призмы: $$V_{призмы} = S_{осн} \cdot h = 7 \cdot 9 = 63$$.
2. Многогранник $$ACA_{1}B_{1}C_{1}$$ составляет $$\frac{2}{3}$$ от объёма призмы.
3. Объём многогранника: $$V = \frac{2}{3} \cdot 63 = 42$$.