Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 620216
i

Две пра­виль­ные че­ты­рех­уголь­ные пи­ра­ми­ды EABCD и FABCD имеют общее ос­но­ва­ние ABCD и рас­по­ло­же­ны по раз­ные сто­ро­ны от него. Точки M и N  — се­ре­ди­ны рёбер AB и BC со­от­вет­ствен­но. Все ребра пи­ра­мид равны.

а)  До­ка­жи­те, что угол между пря­мы­ми AE и BF равен 60°.

б)  Най­ди­те угол между пря­мы­ми EM и FN.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Введём си­сте­му ко­ор­ди­нат, как по­ка­за­но на ри­сун­ке: на­ча­ло ко­ор­ди­нат O  — центр ос­но­ва­ния, Ox  — луч  ON, Oy  — луч  OM, Oz  — луч  OE. Пусть OM  =  ON  =  a, тогда OB=a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , EB  =  2a, OE=a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та . Ко­ор­ди­на­ты точек будут A левая круг­лая скоб­ка минус a; a; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка , B(a; a; 0), E левая круг­лая скоб­ка 0;0;a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , F левая круг­лая скоб­ка 0;0; минус a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка . Тогда \overrightarrowAE= левая круг­лая скоб­ка a; минус a;a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , \overrightarrowBF= левая круг­лая скоб­ка минус a; минус a; минус a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , | \overrightarrowAF|=| \overrightarrowBF|=2a,  \overrightarrowAE умно­жить на \overrightarrowBF = минус 2a в квад­ра­те ,

 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка \widehat\overrightarrowAE, \overrightarrowBF пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \overrightarrowAE умно­жить на \overrightarrowBF, зна­ме­на­тель: | \overrightarrowAE| умно­жить на | \overrightarrowBF| конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

сле­до­ва­тель­но,  левая круг­лая скоб­ка \widehat\overrightarrowAE, \overrightarrowBF пра­вая круг­лая скоб­ка =120 гра­ду­сов , и, таким об­ра­зом, угол между пря­мы­ми AE и BF равен 180° − 120°  =  60°.

б)  Ко­ор­ди­на­ты точек M(0; a; 0), N(a; 0; 0), тогда \overrightarrowEM= левая круг­лая скоб­ка 0;a; минус a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка ,  \overrightarrowFN= левая круг­лая скоб­ка a;0;a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , |\overrightarrowEM|=|\overrightarrowFN|=a ко­рень из 3 ,  \overrightarrowEM умно­жить на \overrightarrowFN= минус 2a в квад­ра­те ,

 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка \widehat\overrightarrowEM, \overrightarrowFN пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \overrightarrowEM умно­жить на \overrightarrowFN, зна­ме­на­тель: | \overrightarrowEM| умно­жить на | \overrightarrowFN| конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ,

сле­до­ва­тель­но, угол между пря­мы­ми EM и FN равен  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
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 360
Методы геометрии: Ис­поль­зо­ва­ние век­то­ров
Классификатор стереометрии: Пра­виль­ная четырёхуголь­ная пи­ра­ми­да, Угол между пря­мы­ми