даны две коробки имеющие форму правильной четырехугольной призмы первая коробка вчетверо выше второй

Задание №13 ЕГЭ по математике базового уровня

Наглядная стереометрия

В 13 задании ЕГЭ базового уровня мы будем иметь дело с задачами по стереометрии, но не абстрактными, а наглядными примерами. Это могут быть задачи на уровень жидкости в сосудах, которую я разобрал ниже, или же задачи на модификации фигуры — например, у которой отрезали вершины. Нужно быть готовым к решению простых задач по стереометрии — они обычно сводятся сразу к задачам на плоскости, необходимо только правильно посмотреть на чертеж.

Разбор типовых вариантов заданий №13 ЕГЭ по математике базового уровня

Вариант 13МБ1

Вода в сосуде цилиндрической формы находится на уровне h = 80 см. На каком уровне окажется вода, если ее перелить в другой цилиндрический сосуд, у которого радиус основания в 4 раза больше, чем у данного? Ответ дайте в сантиметрах.

Алгоритм выполнения:

Решение:

Следовательно, объем цилиндра равен π • r 2 • h

Левые части равны, значит можно приравнять и правые.

Полученное уравнение решим относительно второй высоты h₂.

h₂ – неизвестный множитель. Чтобы найти неизвестный множитель нужно произведение разделить на известный множитель.

Вариант 13МБ2

Даны две коробки, имеющие форму правильной четырёхугольной призмы. Первая коробка в четыре с половиной раза выше второй, а вторая втрое шире первой. Во сколько раз объём первой коробки меньше объёма второй?

Алгоритм выполнения:

Решение:

Запишем в общем виде формулу для нахождения объема в первом и втором случае.

Найдем отношение объемов.

Преобразуем полученное выражение с учетом соотношения измерений первой и второй призмы. По условию c₁ = 4,5 c₂ (первая коробка в четыре с половиной раза выше второй), b₂ = 3 b₁ (вторая коробка втрое шире первой). Так как это правильные четырехугольные призмы, то в основании лежит квадрат, а значит глубина второй коробки тоже втрое больше глубины первой, то есть a₂ = 3 a₁ Подставим эти выражения в формулу отношения объемов:

Сократим получившуюся дробь на a₁ · b₁ · c₂. Получим:

Объем первой коробочки в 2 раза меньше объема второй. Ответ: 2.

Вариант 13МБ3

Даны две коробки, имеющие форму правильной четырёхугольной призмы. Первая коробка в полтора раза выше второй, а вторая втрое шире первой. Во сколько раз объём первой коробки меньше объёма второй?

Алгоритм выполнения:

Решение:

Запишем в общем виде формулу для нахождения объема в первом и втором случае.

Найдем отношение объемов.

Преобразуем полученное выражение с учетом соотношения измерений первой и второй призмы.

По условию c₁ = 1,5 c₂ (первая коробка в полтора раза выше второй), b₂ = 3 b₁ (вторая коробка втрое шире первой).

Так как это правильные четырехугольные призмы, то в основании лежит квадрат, а значит глубина второй коробки тоже втрое больше глубины первой, то есть a₂ = 3 a₁

Подставим эти выражения в формулу отношения объемов:

Сократим получившуюся дробь на a₁ · b₁ · c₂. Получим:

Объем первой коробочки в 6 раза меньше объема второй. Ответ: 6.

Вариант 13МБ4

От деревянного кубика отпилили все его вершины (см. рис.). Сколько граней у получившегося многогранника (невидимые ребра на рисунке не изображены)?

Сначала вспомним сколько всего граней и вершин у куба: шесть граней и восемь вершин. Теперь на месте каждой вершины образуется новая грань после отпила, значит у модифицированного в задании куба шесть родных граней и восемь новых (после отпила). Итого получаем: 6 + 8 = 14 граней.

Если бы нас спросили, а сколько вершин у нового «куба». Очевидно, если вместо одной становится три, а их всего восемь, то получаем: 8 • 3 = 24

Вариант 13МБ5

Алгоритм выполнения

Решение:

.

Подставляем в полученное отношение числовые данные:

.

Вывод: объем 2-го цилиндра больше объема 1-го в 6 раз.

Вариант 13МБ6

Алгоритм выполнения

Решение:

2 л=2·1000=2000 (куб.см).

Вариант 13МБ7

Алгоритм выполнения

Решение:

.

.

Вариант 13МБ8

От деревянной правильной треугольной призмы отпилили все ее вершины (см. рис.). Сколько вершин у получившегося многогранника (невидимые ребра на рисунке не изображены)?

Алгоритм выполнения

Решение:

Вершины призмы формируют вершины оснований (верхнего и нижнего). Поскольку основаниями правильной треугольной призмы являются правильные треугольники, то вершин у такой призмы 3·2=6 штук.

Спилив вершины призмы, получим вместо них небольшие (по сравнению с размерами самой призмы) треугольники. Это отображено и на рисунке. То есть вместо каждой вершины образуется 3 новых. Следовательно, их кол-во станет равным: 6·3=18.

Вариант 13МБ9

Даны две коробки, имеющие форму правильной четырехугольной призмы, стоящей на основании. Первая коробка в четыре с половиной раза ниже второй, а вторая второе уже первой. Во сколько раз объем первой коробки больше объема второй?

Алгоритм выполнения

Решение:

Т.к. форма коробок – правильная призма, то в их основании лежат квадраты. Поэтому можем обозначить длину и ширину каждой коробки одинаково. Пусть для первой коробки это а₁, а для второй а₂. Высоты коробок обозначим соответственно h₁ и h₂. Объемы – V₁ и V₂.

Вариант 13МБ10

В сосуде, имеющем форму конуса, уровень жидкости достигает ½ высоты. Объем сосуда 1600 мл. Чему равен объем налитой жидкости? Ответ дайте в миллилитрах.

Алгоритм выполнения

Решение:

Если рассматривать сечение конуса по двум его противоположно расположенным образующим (осевое сечение), то видим, что полученные таким способом треугольники большого конуса и малого (образованного жидкостью) подобны. Это следует из равенства их углов. Т.е. имеем: у конусов подобны высоты и радиусы основания. Отсюда делаем вывод: т.к. линейные параметры конусов подобны, то и конусы подобны.

По условию высота малого конуса (жидкости) составляет ½ высоты конуса. Значит, коэффициент подобия малого и большого конусов равен ½.

Применяем св-во подобия тел, которое заключается в том, их объемы относятся как коэффициет подобия в кубе. Обозначим объем большого конуса V₁, малого – V₂. Получим:

.

Поскольку по условию V₁=1600 мл, то V₂=1600/8=200 мл.

Вариант 13МБ11

Даны два шара с радиусами 4 и 1. Во сколько раз объем большего шара больше объема меньшего?

Алгоритм выполнения

Решение:

Подставляем в полученную формулу числовые данные из условия:

Вывод: объем большего шара в 64 раза больше.

Вариант 13МБ12

Даны два цилиндра. Радиус основания и высота первого цилиндра равны соответственно 4 и 18, а второго – 2 и 3. Во сколько раз площадь боковой поверхности первого цилиндра больше площади боковой поверхности второго?

Алгоритм выполнения

Решение:

Найдем числовое значение полученного отношения:

Вывод: площадь боковой поверхности 1-го цилиндра больше в 12 раз.

Вариант 13МБ13

Однородный шар диаметром 3 см весит 162 грамма. Сколько граммов весит шар диаметром 2 см, изготовленный из того же материала?

Алгоритм выполнения

Решение:

Вычисляем m₂:

Вариант 13МБ14

В бак, имеющий форму правильной четырехугольной призмы со стороной основания, равной 40 см, налита жидкость. Чтобы измерить объем детали сложной формы, ее полностью погружают в эту жидкость. Найдите объем детали, если после ее погружения уровень жидкости в баке поднялся на 10 см. Ответ дайте в кубических сантиметрах.

Алгоритм выполнения

Решение:

Погруженная в жидкость деталь занимает объем, соответствующий столбу жидкости, высота которого равна 10 см, т.е. разнице, возникшей между начальной высотой жидкости и конечной (после погружения). Это означает, что деталь имеет объем, равный части жидкости, занимающей объем 40х40х10 (см).

Источник

Даны две коробки, имеющие форму правильной четырёхугол. призмы. Как решить?

Во сколько раз объём первой коробки меньше объёма второй?

Объемы коробок, призм, зависят от площади основания и высоты, а площадь основания от длины и ширины прямоугольника (основания). Поэтому, у первой коробки высота в 4,5 раза больше, но зато ширина в 3 раза меньше, чем у второй. Значит объем первой коробки в 4,5/3 = 1,5 раза больше или первая коробка меньше по объему второй в 2/3 раза, что одно и то же.

Начнём с основ, объём коробки находиться по всем известной формуле: Длина*Ширина*Высот­ а. Вроде бы всё, а нет, в условии дано то, что коробки имеют форму правильной четырёхугольной призмы. А из этого следует, что верхние и нижние основание- квадрат, тогда получается, что длина=ширине. Тогда, мы можем обозначить длину и ширину за x, а высоту за y. Конечная формула V=x*x*y. Подставляем значения.

V(1)=x^2*4.5y

V(2)=9x^2*y

Делим друг на друга и получаем соотношение V(1)/V(2)=4.5/9=1/­ 2.

Получается объём первой коробки меньше второй в два раза.

Задание №13 (ЕГЭ, 2018) по математике базового уровня. Школьная задача по геометрии (наглядная стереометрия), имеющая алгебраическое решение

1) По условию, даны две коробки, имеющие форму правильной четырехугольной призмы. Значит даны две правильные четырехугольные призмы. Следовательно, в основании призмы лежат два квадрата. Объем четырехугольной призмы вычисляется по формуле:

Пусть высота второй коробки равна Y, тогда высота первой 4,5 x Y (в четыре с половиной раза выше второй) или 4,5Y

Составляем соотношение объемов

V (1)/V (2) = 4,5Y x X x X/ Y x 3X x 3X

Сокращаем дробь

Ответ: объем первой коробки меньше второй в 2 раза

Лучи света, прошедшие через две точки, на высоте 9 и 18 километров, оставят след на поверхности спутника. Это дает нам возможность рассмотреть два треугольника с вершинами в центре спутника (точка О). Треугольники OTG и Otg

Все стороны треугольников нам известны. Более того, лучи света, пришедшие со столь далекого расстояния, будут параллельны между собой. Значит отрезки GT и gt параллельны между собой и составят с вертикалью одинаковый угол. Выразим этот угол из теоремы косинусов для двух треугольников и приравняем выражения.

«Х» заменяет R, а «m» коэффициент увеличения высоты горы. В данном случае он равен двум.

В результате преобразования, уравнение примет вид:

Ближайший по размеру спутник Урана это Титания.

Несмотря на простое решение, задача очень интересна и своеобразна. В этом можно убедиться при изменении исходных параметров задания. Математическая модель ведет себя несколько неожиданно и даже выдает «пятое измерение».

Источник