Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 650210
i

В пря­мо­уголь­ном па­рал­ле­ле­пи­пе­де ABCDA1B1C1D1 ребра D D_1=24,  A D=8 и AB =7,5. На реб­рах AA1 и CD от­ме­че­ны точки P и K со­от­вет­ствен­но, при­чем DK  =  5, A1P  =  6. Плос­кость ВКР пе­ре­се­ка­ет ребро DD1 в точке М.

а)  До­ка­жи­те, что точка M яв­ля­ет­ся се­ре­ди­ной ребра DD1.

б)  Най­ди­те рас­сто­я­ние от точки D до плос­ко­сти BKP.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Со­еди­ним точку B с точ­ка­ми P и K, через точку K про­ве­дем пря­мую, па­рал­лель­ную пря­мой BP. Она лежит в плос­ко­сти се­че­ния, так как па­рал­лель­ные плос­ко­сти пе­ре­се­ка­ют­ся тре­тьей по па­рал­лель­ным пря­мым. Пусть M  — точка пе­ре­се­че­ния этой пря­мой с реб­ром DD1, BKMP  — се­че­ние. Пря­мые KM и BP, а также пря­мые AB и CD  — па­рал­лель­ны, сле­до­ва­тель­но, \angle MKD=\angle PBA. Таким об­ра­зом, пря­мо­уголь­ные тре­уголь­ни­ки MKD и PBA по­доб­ны. Тогда AP= AA_1 минус A_1P=18 и  дробь: чис­ли­тель: MD, зна­ме­на­тель: PA конец дроби = дробь: чис­ли­тель: KD, зна­ме­на­тель: AB конец дроби , от­ку­да

MD = дробь: чис­ли­тель: KD умно­жить на PA, зна­ме­на­тель: AB конец дроби = 12 = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби DD_1.

Сле­до­ва­тель­но, точка M  — се­ре­ди­на DD1.

б)  Пусть N  — точка пе­ре­се­че­ния плос­ко­сти BKP с пря­мой AD (также через нее про­хо­дят пря­мые PM и BK). Из точки D опу­стим пер­пен­ди­ку­ляр DL на пря­мую BK. По тео­ре­ме о трех пер­пен­ди­ку­ля­рах пря­мая ML пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой BK. Таким об­ра­зом, плос­кость MDL пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой BK.

В плос­ко­сти MDL из точки D опу­стим пер­пен­ди­ку­ляр DH на пря­мую ML. Тогда от­ре­зок DH пер­пен­ди­ку­ля­рен плос­ко­сти BKP и его длина яв­ля­ет­ся рас­сто­я­ни­ем до этой плос­ко­сти от точки D. Тре­уголь­ни­ки NDK и NAB по­доб­ны, сле­до­ва­тель­но,

 дробь: чис­ли­тель: ND, зна­ме­на­тель: NA конец дроби = дробь: чис­ли­тель: DK, зна­ме­на­тель: AB конец дроби рав­но­силь­но ND = дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка ND плюс AD пра­вая круг­лая скоб­ка DK, зна­ме­на­тель: AB конец дроби рав­но­силь­но ND = дробь: чис­ли­тель: AD умно­жить на DK, зна­ме­на­тель: AB минус DK конец дроби = 16.

Далее на­хо­дим:

NK= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: ND плюс DK конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 281 конец ар­гу­мен­та ,

DL= дробь: чис­ли­тель: ND умно­жить на DK, зна­ме­на­тель: NK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 80, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 281 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,

MD= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби DD_1=12,

от­ку­да

ML= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: DL в квад­ра­те плюс MD в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2929 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 281 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,

а зна­чит, DH= дробь: чис­ли­тель: DL умно­жить на MD, зна­ме­на­тель: ML конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 240, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2929 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

 

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 240, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2929 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

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 № 447
Методы геометрии: Тео­ре­ма о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах, Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра
Классификатор стереометрии: Рас­сто­я­ние от точки до плос­ко­сти, Пря­мо­уголь­ный па­рал­ле­ле­пи­пед, Де­ле­ние от­рез­ка