Упр.44 Раздел 7 ГДЗ Погорелов 10-11 класс по геометрии (Геометрия)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Погорелов 11 класс, Просвещение: Найдите объем усеченной пирамиды с площадями оснований Q1 и Q2 (Q1 > Q2) и высотой h.

Дополнim усечённую пирамиду до полной. Обозначим через $$x$$ высоту полной пирамиды, тогда высота меньшей отсечённой пирамиды равна $$x-h$$.

Объём усечённой пирамиды равен разности объёмов этих пирамид:

$$V=\frac{1}{3}Q_1x-\frac{1}{3}Q_2(x-h).$$

Так как пирамиды подобны, то отношение их линейных размеров равно отношению высот, а отношение площадей оснований равно квадрату этого отношения:

$$\frac{Q_1}{Q_2}=\left(\frac{x}{x-h}\right)^2.$$

Отсюда

$$\frac{\sqrt{Q_1}}{\sqrt{Q_2}}=\frac{x}{x-h},$$

$$x\sqrt{Q_2}=(x-h)\sqrt{Q_1},$$

$$x(\sqrt{Q_1}-\sqrt{Q_2})=h\sqrt{Q_1},$$

$$x=\frac{h\sqrt{Q_1}}{\sqrt{Q_1}-\sqrt{Q_2}}.$$

Подставим это в формулу объёма:

$$V=\frac{1}{3}\left(Q_1\cdot \frac{h\sqrt{Q_1}}{\sqrt{Q_1}-\sqrt{Q_2}}-Q_2\left(\frac{h\sqrt{Q_1}}{\sqrt{Q_1}-\sqrt{Q_2}}-h\right)\right).$$

Упростим:

$$V=\frac{1}{3}\cdot \frac{h\left(Q_1\sqrt{Q_1}-Q_2\sqrt{Q_2}\right)}{\sqrt{Q_1}-\sqrt{Q_2}}.$$

Так как $$Q_1\sqrt{Q_1}-Q_2\sqrt{Q_2}=(\sqrt{Q_1}-\sqrt{Q_2})(Q_1+\sqrt{Q_1Q_2}+Q_2),$$ то

$$V=\frac{1}{3}h\left(Q_1+\sqrt{Q_1Q_2}+Q_2\right).$$

Ответ

$$V=\frac{1}{3}h\left(Q_1+\sqrt{Q_1Q_2}+Q_2\right).$$