Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 555619
i

Дан куб ABCDA1B1C1D1. Точка K  — се­ре­ди­на ребра C1D1.

а)  До­ка­жи­те, что рас­сто­я­ние от вер­ши­ны A1 до пря­мой BK равно ребру куба.

б)  Най­ди­те угол между плос­ко­стя­ми KBA1 и ADD1.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть AB = a, тогда A_1B = a ко­рень из 2 , A_1K = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из 5 , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби и BK = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та  = дробь: чис­ли­тель: 3a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

В тре­уголь­ни­ке A1BK по тео­ре­ме ко­си­ну­сов

 ко­си­нус \angle A_1BK = дробь: чис­ли­тель: A_1B в квад­ра­те плюс BK в квад­ра­те минус A_1K в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 умно­жить на A_1B умно­жить на BK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2a в квад­ра­те плюс \dfrac9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a в квад­ра­те минус \dfrac54 a в квад­ра­те 2 умно­жить на \dfrac32 a умно­жить на a ко­рень из 2 = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Опу­стим пер­пен­ди­ку­ляр A1H из вер­ши­ны A1 на пря­мую BK. От­ре­зок A1H  — вы­со­та тре­уголь­ни­ка A1BK.

Тогда

A_1H = A_1B умно­жить на синус \angle A_1BK = a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из 2 конец дроби =a.

Сле­до­ва­тель­но, рас­сто­я­ние от вер­ши­ны A1 до пря­мой BK равно ребру куба.

б)  Найдём пло­щадь тре­уголь­ни­ка A1BK.

S_\Delta A_1BK= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби A_1H умно­жить на BK = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a в квад­ра­те .

Про­ек­ци­ей этого тре­уголь­ни­ка на плос­кость ADD1 яв­ля­ет­ся тре­уголь­ник AA1D1.

Пло­щадь этого тре­уголь­ни­ка S_\Delta AA_1D_1 = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a в квад­ра­те . От­но­ше­ние пло­ща­дей тре­уголь­ни­ков AA1D1 и A1BK. яв­ля­ет­ся ко­си­ну­сом угла  альфа между плос­ко­стя­ми KBA_1 и ADD_1.Сле­до­ва­тель­но,

 ко­си­нус альфа = дробь: чис­ли­тель: S_\Delta AA_1D_1, зна­ме­на­тель: S_\Delta A_1BK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Тогда ис­ко­мый угол  альфа = арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

 

Ответ: б) арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та a) и обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те б)3
По­лу­чен обос­но­ван­ный ответ в пунк­те б)

ИЛИ

име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а) и при обос­но­ван­ном ре­ше­нии пунк­та б) по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за ариф­ме­ти­че­ской ошиб­ки

2
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а)

ИЛИ

при обос­но­ван­ном ре­ше­нии пунк­та б) по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за ариф­ме­ти­че­ской ошиб­ки,

ИЛИ

обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те б) с ис­поль­зо­ва­ни­ем утвер­жде­ния пунк­та а), при этом пункт а) не вы­пол­нен

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, при­ведённых выше0
Мак­си­маль­ный балл3

Аналоги к заданию № 526725: 555619 Все

Методы геометрии: Тео­ре­ма ко­си­ну­сов
Классификатор стереометрии: Куб, Пло­щадь се­че­ния и пло­щадь про­ек­ции се­че­ния, По­стро­е­ния в про­стран­стве, Рас­сто­я­ние от точки до пря­мой, Угол между плос­ко­стя­ми