Объём тет­ра­эд­ра равен 19. най­ди­те объём мно­го­гран­ни­ка, вер­ши­на­ми ко­то­ро­го яв­ля­ют­ся се­ре­ди­ны рёбер дан­но­го тет­ра­эд­ра.

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения этой задачи воспользуемся методом исключения лишних объемов из исходного тетраэдра. Анализ геометрической конструкции Когда мы соединяем середины всех рёбер тетраэдра, мы фактически отсекаем от каждой его вершины по одному меньшему тетраэдру.

  1. Исходный тетраэдр: Обозначим его Vtotal=19cap V sub t o t a l end-sub equals 19. Отсекаемые части: У тетраэдра 4 вершины. При соединении середин рёбер в каждой вершине образуется малый тетраэдр. Подобие: Каждый такой малый тетраэдр подобен исходному с коэффициентом подобия k=12k equals one-half (так как его рёбра являются средними линиями граней исходного тетраэдра и вдвое меньше соответствующих рёбер оригинала).

Вычисление объемов Отношение объемов подобных тел равно кубу коэффициента подобия: Vsmall=Vtotalk3cap V sub s m a l l end-sub equals cap V sub t o t a l end-sub center dot k cubedПодставим значения:

  • k=12k equals one-half k3=(12)3=18k cubed equals open paren one-half close paren cubed equals one-eighth

Таким образом, объем каждого из четырех отсекаемых тетраэдров равен: Vsmall=1918=198cap V sub s m a l l end-sub equals 19 center dot one-eighth equals nineteen-eighths Всего таких тетраэдров четыре (по одному у каждой вершины). Их суммарный объем составляет: Vsum_small=4198=192=9.5cap V sub s u m _ s m a l l end-sub equals 4 center dot nineteen-eighths equals nineteen-halves equals 9.5 Итоговый результат Искомый многогранник (который является октаэдром) получается путем вычитания четырех малых тетраэдров из объема исходного тетраэдра: Vpolyhedron=VtotalVsum_smallcap V sub p o l y h e d r o n end-sub equals cap V sub t o t a l end-sub minus cap V sub s u m _ s m a l l end-sub Vpolyhedron=199.5=9.5cap V sub p o l y h e d r o n end-sub equals 19 minus 9.5 equals 9.5Ответ: 9,5. Я могу рассчитать объем этого же многогранника, если изменятся условия (например, если будет задана длина ребра или координаты вершин), или помочь с решением аналогичной задачи на комбинации тел.

Форма ответа

Ваш аватар