∫π每天一道数学题

三棱锥 P−ABCP-ABC 中,PCPC 上点 MM 满足 PM=13PCPM=\frac{1}{3}PC,PBPB 上点 NN 满足 PN=23PBPN=\frac{2}{3}PB,则三棱锥 P−AMNP-AMN 和 P−ABCP-ABC 的体积之比为( )

A. 19\frac{1}{9}

B. 29\frac{2}{9}

C. 13\frac{1}{3}

D. 49\frac{4}{9}

参考解析

P−ABCP-ABC 中,PM=13PCPM=\dfrac{1}{3}PC,PN=23PBPN=\dfrac{2}{3}PB。

VP−AMNVP−ABC=S△AMNS△ABC⋅hP 到 AMNhP 到 ABC\dfrac{V_{P-AMN}}{V_{P-ABC}}=\dfrac{S_{\triangle AMN}}{S_{\triangle ABC}}\cdot\dfrac{h_P\text{ 到 }AMN}{h_P\text{ 到 }ABC}

因 MM 在 PCPC 上,NN 在 PBPB 上,△AMN\triangle AMN 与 △ABC\triangle ABC 不共面。

利用体积公式:VP−AMN=13S△AMN⋅d(P,AMN)V_{P-AMN}=\dfrac{1}{3}S_{\triangle AMN}\cdot d(P,AMN)。

更简洁:VP−AMNVP−ABC=[AMN][ABC]⋅PMPC⋅...\dfrac{V_{P-AMN}}{V_{P-ABC}}=\dfrac{[AMN]}{[ABC]}\cdot\dfrac{PM}{PC}\cdot...

利用体积比等于高的比乘面积比。PM→=13PC→\overrightarrow{PM}=\dfrac{1}{3}\overrightarrow{PC},PN→=23PB→\overrightarrow{PN}=\dfrac{2}{3}\overrightarrow{PB}。

VP−AMNVP−ABC=PNPB⋅PMPC=23⋅13=29\dfrac{V_{P-AMN}}{V_{P-ABC}}=\dfrac{PN}{PB}\cdot\dfrac{PM}{PC}=\dfrac{2}{3}\cdot\dfrac{1}{3}=\dfrac{2}{9}

(因 AA 不变,NN 在 PBPB 上比例为 23\frac{2}{3},MM 在 PCPC 上比例为 13\frac{1}{3},体积比为两个比例的乘积。)

答案

选 B。体积比为 29\dfrac{2}{9}。

这道题的解析对你有帮助吗?