Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 622097
i

В кубе ABCDA1B1C1D1 ребро ко­то­ро­го равно 3, про­ве­де­но се­че­ние через вер­ши­ну B и се­ре­ди­ны ребер A1D1 и C1D1.

а)  Най­ди­те угол между плос­ко­стью се­че­ния и плос­ко­стью BCC1.

б)  Най­ди­те объем пи­ра­ми­ды, ос­но­ва­ни­ем ко­то­рой яв­ля­ет­ся се­че­ние куба, а вер­ши­ной  — точка D.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть M и N  — се­ре­ди­ны C1D1 и A1B1 со­от­вет­ствен­но. Про­длим MN до S  — точки пе­ре­се­че­ния с реб­ром B1C1. Пря­мая BS  — пря­мая пе­ре­се­че­ния плос­ко­сти се­че­ния с плос­ко­стью BCC1, P  — точка пе­ре­се­че­ния пря­мой BS с реб­ром CC1, MP  — пря­мая пе­ре­се­че­ния плос­ко­сти се­че­ния с плос­ко­стью CDD1. Про­длим MP до T  — точки пе­ре­се­че­ния с реб­ром DD1, TN  — пря­мая пе­ре­се­че­ния плос­ко­сти се­че­ния с плос­ко­стью ADD1. Про­длим TN до Q  — точки пе­ре­се­че­ния с реб­ром AA1. Со­еди­ним B и Q, по­лу­чим се­че­ние  — пя­ти­уголь­ник BPMNQ.

Из точки M опу­стим пер­пен­ди­ку­ляр на пря­мую BS, C1  — про­ек­ция точки M на плос­кость BCC1, сле­до­ва­тель­но, пря­мая C1G пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой BS, и MGC1  — ли­ней­ный угол ис­ко­мо­го угла. Тре­уголь­ни­ки MC1S и MD1N равны, от­сю­да

SC_1=MC_1=MD_1=D_1N= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби C_1D_1= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Тре­уголь­ни­ки SC1P и BCP по­доб­ны, от­ку­да  дробь: чис­ли­тель: C_1P, зна­ме­на­тель: PC_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: C_1S, зна­ме­на­тель: BC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , C1P  =  1, SP= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: C_1P в квад­ра­те плюс C_1S в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , C_1G= дробь: чис­ли­тель: C_1S умно­жить на C_1P, зна­ме­на­тель: SP конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та конец дроби , тогда

 тан­генс \angle MGC_1= дробь: чис­ли­тель: MC_1, зна­ме­на­тель: C_1G конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби

то есть \angle MGC_1= арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

б)  Ос­но­ва­ни­ем пи­ра­ми­ды яв­ля­ет­ся пя­ти­уголь­ник BPMNQ, SBPMNQ  =  SBPTQ − STMN. Пусть L  — точка пе­ре­се­че­ния MN и BT, пря­мая MN пер­пен­ди­ку­ляр­на плос­ко­сти BDT, сле­до­ва­тель­но, пря­мая MN пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой BT. Тре­уголь­ни­ки PC1M и TD1M равны, далее:

TD_1=PC_1=1,
MN=MD_1 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ,

D_1L=NL=ML= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ,

TL= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: TD_1 в квад­ра­те плюс D_1L в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 34 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ,
S_TMN= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби MN умно­жить на TL= дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби .

Далее, PM  =  MT  =  TN  =  NQ, сле­до­ва­тель­но, пря­мые MN и PQ па­рал­лель­ны, S_BPTQ=2S_TDQ=8S_TMN, S_BPMNQ=7S_TMN= дробь: чис­ли­тель: 21 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби . Из точки D опу­стим пер­пен­ди­ку­ляр на пря­мую BT. Так как пря­мая пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой BDT и пря­мой DH, от­ре­зок DH пер­пен­ди­ку­ля­рен плос­ко­сти се­че­ния и яв­ля­ет­ся вы­со­той ука­зан­ной пи­ра­ми­ды. Имеем: BD=3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , BT=4TL= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 34 конец ар­гу­мен­та , DT=DD_1 плюс D_1T=4, DH= дробь: чис­ли­тель: BD умно­жить на DT, зна­ме­на­тель: BT конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Те­перь найдём объем пи­ра­ми­ды:

V= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби S_BPMNQ умно­жить на DH= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 21 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 21, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =10,5.

Ответ: б) 10,5.

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 № 367