Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 640014
i

В пря­мо­уголь­ном па­рал­ле­ле­пи­пе­де ABCDA1B1C1D1  A B=20 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , A D=42 и A A_1=56. На от­рез­ках BC1 и BD от­ме­че­ны точки M и N со­от­вет­ствен­но так, что пря­мые AM и A1N пе­ре­се­ка­ют­ся и  BN : ND =1: 7.

а)  До­ка­жи­те, что угол между пря­мой D1M и плос­ко­стью BCC1 равен 30°.

б)  Най­ди­те пло­щадь се­че­ния па­рал­ле­ле­пи­пе­да ABCDA1B1C1D1 плос­ко­стью AMN.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пря­мые AM и A1N пе­ре­се­ка­ют­ся, по­это­му они лежат в одной плос­ко­сти AMN. Пусть P  — точка их пе­ре­се­че­ния, а K  — точка пе­ре­се­че­ния пря­мой AN с реб­ром BC. Плос­кость AMN со­дер­жит пря­мую AA1, пер­пен­ди­ку­ляр­ную плос­ко­сти ос­но­ва­ния, а зна­чит, плос­кость AMN пер­пен­ди­ку­ляр­на ос­но­ва­нию.

Через точку K про­ве­дем пря­мую KK1, па­рал­лель­ную пря­мой AA1, и, сле­до­ва­тель­но, ле­жа­щую в плос­ко­сти AMN (по­сколь­ку точка K1 лежит на ребре B1C1). Тогда M  — точка пе­ре­се­че­ния пря­мой KK1 с диа­го­на­лью BC1. За­ме­тим, что пря­мая D1C1 пер­пен­ди­ку­ляр­на плос­ко­сти BCC1B1, сле­до­ва­тель­но, пря­мая MC1 яв­ля­ет­ся про­ек­ци­ей пря­мой MD1 на эту плос­кость, а ис­ко­мый угол между пря­мой D1M и плос­ко­стью BCC1 равен углу C1MD1. Тре­уголь­ни­ки ADN и BKN по­доб­ны, сле­до­ва­тель­но,

 дробь: чис­ли­тель: KB, зна­ме­на­тель: AD конец дроби = дробь: чис­ли­тель: BN, зна­ме­на­тель: ND конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби ,  KB = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби BC.

Тре­уголь­ни­ки BKM и BCC1 также по­доб­ны, а по­то­му

 дробь: чис­ли­тель: BM, зна­ме­на­тель: BC_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: KB, зна­ме­на­тель: BC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби .

На­хо­дим:

 BC_1= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: BC в квад­ра­те плюс CC_1 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =70,  BM= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби BC_1=10,  NC_1=60.

Тогда

 тан­генс \angle C_1MD_1= дробь: чис­ли­тель: C_1D_1, зна­ме­на­тель: MC_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,

то есть \angle C_1MD_1=30 гра­ду­сов.

б)  Из п. а) сле­ду­ет, что ис­ко­мым се­че­ни­ем яв­ля­ет­ся пря­мо­уголь­ник AKK1A1. Тогда KB= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби BC = 6, зна­чит,

AK = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AB в квад­ра­те плюс KB в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 309 конец ар­гу­мен­та .

Таким об­ра­зом, пло­щадь се­че­ния па­рал­ле­ле­пи­пе­да равна

S_AKK_1A_1=AK умно­жить на AA_1 = 112 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 309 конец ар­гу­мен­та .

Ответ: б) 112 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 309 конец ар­гу­мен­та .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а), 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 № 425
Методы геометрии: Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра
Классификатор стереометрии: Угол между пря­мой и плос­ко­стью, Пря­мо­уголь­ный па­рал­ле­ле­пи­пед, Се­че­ние  — тре­уголь­ник, Пло­щадь се­че­ния