Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Тра­пе­ция KLMN яв­ля­ет­ся ос­но­ва­ни­ем пи­ра­ми­ды PKLMN, \angle KLM плюс \angle LMN=270 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка , Q  — точка пе­ре­се­че­ния пря­мых KL и MN. Плос­ко­сти КPL и PMN пер­пен­ди­ку­ляр­ны плос­ко­сти ос­но­ва­ния пи­ра­ми­ды.

а)  До­ка­жи­те, что плос­ко­сти KPL и PMN вза­им­но пер­пен­ди­ку­ляр­ны.

б)  Най­ди­те пло­щадь пол­ной по­верх­но­сти пи­ра­ми­ды PLQM, если KL=LM=MN=12, a вы­со­та пи­ра­ми­ды PKLMN равна 8.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а) За­ме­тим, что сумма углов QLM и LMQ, смеж­ных с уг­ла­ми KLM и LMN, равна 90°, сле­до­ва­тель­но, \angle LQM=90 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка (углы KLM и LMN лежат при мень­шем ос­но­ва­нии тра­пе­ции LM и яв­ля­ют­ся ту­пы­ми). Каж­дая из плос­ко­стей KPL и PMN со­дер­жит пря­мую, пер­пен­ди­ку­ляр­ную плос­ко­сти KLM, и так как су­ще­ству­ет един­ствен­ная такая пря­мая, про­хо­дя­щая через точку Q, то это пря­мая их пе­ре­се­че­ния  — PQ. Таким об­ра­зом, пря­мая PQ пер­пен­ди­ку­ляр­на плос­ко­сти KLM, сле­до­ва­тель­но, и ле­жа­щим в ней пря­мым KL и MN. Тем самым \angle LQM=90 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка   — ли­ней­ный угол дву­гран­но­го угла LPQM, зна­чит, плос­ко­сти KPL и PMN вза­им­но пер­пен­ди­ку­ляр­ны.

б)  За­ме­тим, что тра­пе­ция KLMN  — рав­но­бед­рен­ная, сле­до­ва­тель­но,

\angle LKN = \angle MNK=\angle QLM = \angle QML= 45 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка .

Таким об­ра­зом, ос­но­ва­ни­ем пи­ра­ми­ды PLQM яв­ля­ет­ся рав­но­бед­рен­ный пря­мо­уголь­ный тре­уголь­ник QLM, а вы­со­той этой пи­ра­ми­ды яв­ля­ет­ся от­ре­зок  PQ. Пусть QH  — вы­со­та, ме­ди­а­на и бис­сек­три­са тре­уголь­ни­ка QLM, тогда, по тео­ре­ме от трех пер­пен­ди­ку­ля­рах, PH  — вы­со­та тре­уголь­ни­ка PLM. Зна­чит,

QH= дробь: чис­ли­тель: LM, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =6,

 LQ=QM=6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ,

от­ку­да PH= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: PQ в квад­ра­те плюс QH в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =10. Сле­до­ва­тель­но,

S_QLM= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби LQ умно­жить на QM=36,

S_PQL=S_PQM= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби PQ умно­жить на QM=24 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ,

S_PLM= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби PH умно­жить на LM=60.

От­ку­да для пло­ща­ди пол­ной по­верх­но­сти пи­ра­ми­ды PLQM по­лу­ча­ем:

S_полн=S_QKL плюс S_PQL плюс S_PQM плюс S_PLM=36 плюс 48 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та плюс 60=48 левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Ответ: б) 48 левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка .

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 № 406
Методы геометрии: Тео­ре­ма о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах, Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра
Классификатор стереометрии: Пер­пен­ди­ку­ляр­ность плос­ко­стей, Пло­щадь по­верх­но­сти пи­ра­ми­ды, Че­ты­рех­уголь­ная пи­ра­ми­да