Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 629504
i

Дана пра­виль­ная тре­уголь­ная приз­ма ABCA1B1C1, сто­ро­на AB ос­но­ва­ния ко­то­рой равна 32, а бо­ко­вое ребро BB1 равно 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та . На рёбрах AB и В1C1 от­ме­че­ны точки K и L со­от­вет­ствен­но, причём AK  =  2, B1L  =  28. Точка М  — се­ре­ди­на ребра A1C1. Плос­кость γ про­хо­дит через точки K и L и па­рал­лель­на пря­мой AC.

а)  До­ка­жи­те, что плос­кость γ пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой MB.

б)  Най­ди­те объём пи­ра­ми­ды, вер­ши­ной ко­то­рой яв­ля­ет­ся точка M, а ос­но­ва­ни­ем  — се­че­ние дан­ной приз­мы плос­ко­стью γ.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть K1 и L1  — точки пе­ре­се­че­ния плос­ко­сти γ с рёбрами A1B1 и BC со­от­вет­ствен­но, точка H  — се­ре­ди­на ребра AC. Точки S и T  — точки пе­ре­се­че­ния плос­ко­сти γ с пря­мы­ми BH и B1M со­от­вет­ствен­но. Точка R  — точка пе­ре­се­че­ния пря­мых BM и ST. Тогда пря­мые KL1, LK1 и AC па­рал­лель­ны. Через точку M по­стро­им пря­мую MN па­рал­лель­но пря­мой ST, N  — точка её пе­ре­се­че­ния с пря­мой BH, пря­мые MT и BH па­рал­лель­ны. Далее имеем:

BH=B_1M= дробь: чис­ли­тель: AB ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =16 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ,\quad\quad\quad KL_1=BK=BL_1=30,

KL_1=B_1K_1=B_1L=28,\quad\quad\quad K_1L=B_1K_1=B_1L=28,

BS=15 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ,\quad\quad\quad B_1T=14 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ,\quad\quad\quad HS= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ,

MT=NS=2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ,\quad\quad\quad NH= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

За­ме­тим, что  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: NH умно­жить на HB конец ар­гу­мен­та =4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та =BB_1=MH, сле­до­ва­тель­но, тре­уголь­ник BMN  — пря­мо­уголь­ный, пря­мые MN и BM пер­пен­ди­ку­ляр­ны. Тогда и пря­мые ST и BM пер­пен­ди­ку­ляр­ны. Кроме этого, пря­мые BM и AC пер­пен­ди­ку­ляр­ны, пря­мые BM и KL пер­пен­ди­ку­ляр­ны, сле­до­ва­тель­но, пря­мая BM пер­пен­ди­ку­ляр­на плос­ко­сти γ.

б)  Из п. а) сле­ду­ет, что вы­со­той ука­зан­ной пи­ра­ми­ды яв­ля­ет­ся от­ре­зок MR, а ос­но­ва­ни­ем  — тра­пе­ция KK1LL1 с вы­со­той TS. Тогда:

TS=MN= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: MH в квад­ра­те плюс NH в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 51 конец ар­гу­мен­та ,

S_KK_1LL_1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка KL_1 плюс K_1L пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на TS=29 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 51 конец ар­гу­мен­та ,

BM= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: BH в квад­ра­те плюс MH в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 51 конец ар­гу­мен­та .

Из про­пор­ци­о­наль­но­сти от­рез­ков  дробь: чис­ли­тель: MR, зна­ме­на­тель: BR конец дроби = дробь: чис­ли­тель: MT, зна­ме­на­тель: BS конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 15 конец дроби , на­хо­дим, что MR= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби BM= дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 51 конец ар­гу­мен­та . Сле­до­ва­тель­но, ис­ко­мый объём пи­ра­ми­ды V= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби S_KK_1LL_1 умно­жить на MR=232.

 

Ответ: б) 232.

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 № 394
Классификатор стереометрии: Объем тела, Пер­пен­ди­ку­ляр­ность пря­мой и плос­ко­сти, Пра­виль­ная тре­уголь­ная приз­ма, Се­че­ние  — тра­пе­ция