Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 530909
i

Объем куба ABCDA1B1C1D1 с ниж­ним ос­но­ва­ни­ем ABCD равен 27. Над плос­ко­стью верх­не­го ос­но­ва­ния от­ме­че­на точка E такая, что BE= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 41 конец ар­гу­мен­та и CE=5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та .

а)  До­ка­жи­те, что плос­кость ABB1 про­хо­дит через точку E.

б)  Най­ди­те рас­сто­я­ние от точки D1 до плос­ко­сти EBC, если объем EA1B1C1 в 2 раза мень­ше объ­е­ма EBCC1.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Вве­дем си­сте­му ко­ор­ди­нат сле­ду­ю­щим об­ра­зом: A  — на­ча­ло ко­ор­ди­нат, AD сов­па­да­ет с осью x, AB  — сов­па­да­ет с осью y, а AA1  — сов­па­да­ет с осью z.

Объем куба  — 27, сле­до­ва­тель­но, его ребро равно 3, а ко­ор­ди­на­ты точек B(0,3,0), C(3,3,0).

Пусть ко­ор­ди­на­ты точки E(x0, y0, z0), тогда

BE в квад­ра­те =x в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y_0 минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс z_0 в квад­ра­те =41,

CE в квад­ра­те =x в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y_0 минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс z_0 в квад­ра­те =50.

 

Вы­чтем из вто­ро­го урав­не­ния пер­вое, по­лу­чим  минус 6x плюс 9=9, от­ку­да x_0=0, это зна­чит, что точка E лежит в плос­ко­сти ABB1, урав­не­ние ко­то­рой x = 0. Что и тре­бо­ва­лось до­ка­зать.

б)  За­ме­тим, что плос­кость EBC па­рал­лель­на оси х так как со­дер­жит пря­мую BC. Зна­чит, рас­сто­я­ние от точки D1 до плос­ко­сти EBC равно рас­сто­я­нию до нее от точки A1 и равно длине пер­пен­ди­ку­ля­ра опу­щен­но­го из A1 на пря­мую EB. За­ме­тим, что S_A_1B_1C_1=S_BCC_1, зна­чит, вы­со­та EBCC1 в два раза боль­ше вы­со­ты EA1B1C1. Каж­дая из них лежит в плос­ко­сти ABB1 (так как пер­вая вы­со­та пер­пен­ди­ку­ляр­на BCC1, а вто­рая  — A1B1C1). Тогда ко­ор­ди­на­ты точки E (0, 3 − 2h, 3 + h) или (0, 3 + 2h, 3 + h), где h  — вы­со­та EA1B1C1.

Пусть E'  — про­ек­ция точки E на BB1. Из тре­уголь­ни­ка BEE':

 левая круг­лая скоб­ка h плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 2h пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =41 рав­но­силь­но 5h в квад­ра­те плюс 6h минус 32=0

Таким об­ра­зом, h = 2.

1.  Пусть ко­ор­ди­на­ты точки E (0, 3 − 2h, 3 + h): E (0, −1, 5). Со­ста­вим урав­не­ние пря­мой BE в плос­ко­сти ABB1:

a левая круг­лая скоб­ка y плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс b левая круг­лая скоб­ка z минус 5 пра­вая круг­лая скоб­ка =0.

Этому урав­не­нию удо­вле­тво­ря­ет B (0, 3, 0), то есть 4a минус 5b=0. Возь­мем a=5, b=4 от­ку­да урав­не­ние пря­мой

5y плюс 4z минус 15=0.

Тогда

d левая круг­лая скоб­ка A_1BE пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: |5 умно­жить на 0 плюс 4 умно­жить на 3 минус 15|, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 в квад­ра­те плюс 4 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 41 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 41 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 41 конец дроби .

2.  Пусть ко­ор­ди­на­ты точки E (0, 3 + 2h, 3 + h): E (0, 7, 5). Со­ста­вим урав­не­ние пря­мой BE в плос­ко­сти ABB1:

a левая круг­лая скоб­ка y минус 7 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс b левая круг­лая скоб­ка z минус 5 пра­вая круг­лая скоб­ка =0.

Этому урав­не­нию удо­вле­тво­ря­ет B (0, 3, 0), то есть 4a плюс 5b=0. Возь­мем a=5, b= минус 4 от­ку­да урав­не­ние пря­мой

5y минус 4z минус 15=0.

Тогда

d левая круг­лая скоб­ка A_1BE пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: |5 умно­жить на 0 минус 4 умно­жить на 3 минус 15|, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 в квад­ра­те плюс 4 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 27, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 41 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 27 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 41 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 41 конец дроби .

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 41 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 41 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 27 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 41 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 41 конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в пунк­тах а) и б)2
Вы­пол­нен толь­ко один из пунк­тов а) или б)1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, при­ведённых выше0
Мак­си­маль­ный балл2

 

*Кри­те­рии рас­про­стра­ня­ют­ся и на слу­чай ис­поль­зо­ва­ния ко­ор­ди­нат­но­го ме­то­да

Источники: