Hola de nuevo, ¿podéis ayudarme en este ejercicio?
La pirámide de la figura se corta con un plano paralelo a la base por el punto medio de la altura de la pirámide. Calcula la relación que existe entre los volúmenes de la pirámide original y la pirámide semejante a la original que resulta tras el corte.
PD: es una pirámide cuadrangular, la pirámide resultante tiene la mitad de altura y de aristas. No tiene medidas, por tanto, se tiene que expresar la razón entre los volúmenes de las dos figuras con variables.
Te propongo dibujar.
Imagina un corte de la pirámide desde su vértice, siguiendo a su altura. Si lo dibujas, queda un triángulo cuya base mide b, que es la medida de la arista de la base, y su altura coincide con la altura de la pirámide.
Ahora traza un segmento paralelo a la base, que pase por el punto medio de la altura, y te quedará determinado en la porción superior un triángulo semejante (un poco más pequeño), con altura cuya medida es igual a la mitad de la altura de la pirámide y, por semejanza de triángulos, su base medirá la mitad de la medida de la base del triángulo mayor.
Llamemos:
b1 a la medida de la base del triángulo menor (observa que es la medida de la arista de la base de la pirámide menor),
h1 a la medida de la altura del triángulo menor (observa que es la medida de la altura de la pirámide menor);
b a la medida de la base del triángulo mayor (observa que es la medida de la arista de la base de la pirámide mayor,
h a la medida de la altura el triángulo mayor (observa que es la medida de la altura de la pirámide mayor
Luego, observa que por semejanza de triángulos tenemos:
b1 / b = 1/2 y h1 / h = 1/2 (la altura de la pirámide menor es la mitad de la altura de la pirámide mayor), por lo que tenemos:
b1 = (1/2)b
h1 = (1/2)h.
Ahora pasamos a la expresión del volumen de una pirámide:
V = Superficie de su base * altura / 3 (observa que has cometido error al plantear la expresión para el volumen de una pirámide).
Si suponemos que la pirámide mayor tiene base cuadrada, su volumen queda expresado:
V = b^2 * h / 3
Como la pirámide menor es semejante a la pirámide mayor, su volumen queda expresado:
V1 = b1^2 * h1 / 3 = ((1/2)b)^2 * (1/2)h / 3 = (1/4)b^2 * (1/2)h / 3 = (1/8)b^2 * h / 3 = (1/8)V
por lo tanto tenemos:
V1 = (1/8)V, luego hacemos pasaje de factor como divisor y llegamos a la igualdad
V1 / V = 1/8,
y concluimos que el volumen de la pirámide de menor tamaño es la octava parte del volumen de la pirámide mayor.
Espero haberte ayudado.