Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 650554
i

В пра­виль­ной тре­уголь­ной пи­ра­ми­де SABC бо­ко­вое ребро равно 9, а вы­со­та пи­ра­ми­ды SO равна 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , точки М и Т  — се­ре­ди­ны от­рез­ков BC и SM со­от­вет­ствен­но.

а)  До­ка­жи­те, что АТ  — вы­со­та пи­ра­ми­ды, про­ве­ден­ная к грани SBC.

б)  Най­ди­те рас­сто­я­ние между пря­мы­ми АT и SB.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пря­мая AT лежит в плос­ко­сти SAM. Обо­зна­чим K про­ек­цию точки T на пря­мую AM. За­ме­тим, что плос­кость SAM со­дер­жит также вы­со­ту пи­ра­ми­ды SO, пря­мые SO и BC пер­пен­ди­ку­ляр­ны. Кроме того, пря­мые AM и BC пер­пен­ди­ку­ляр­ны, сле­до­ва­тель­но, плос­кость SAM пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой BC. Таким об­ра­зом, пря­мые AT и BC пер­пен­ди­ку­ляр­ны. На­хо­дим:

AO= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: SA в квад­ра­те минус SO в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =6,

MO= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AO=3,

SM= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: SO в квад­ра­те плюс MO в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та ,

ST= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби SM= дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Тре­уголь­ни­ки SOM и TKM по­доб­ны. Сле­до­ва­тель­но,

TK= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби SO= дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

MK=KO= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби MO= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

AK=AO плюс KO= дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

AT= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AK в квад­ра­те плюс TK в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 30 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

За­ме­тим, что

AT в квад­ра­те плюс ST в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 270, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 54, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =81=SA в квад­ра­те .

Таким об­ра­зом, по тео­ре­ме, об­рат­ной тео­ре­ме Пи­фа­го­ра, тре­уголь­ник TSA  — пря­мо­уголь­ный. Сле­до­ва­тель­но, пря­мые AT и SM пер­пен­ди­ку­ляр­ны. Зна­чит, пря­мая AT пер­пен­ди­ку­ляр­на плос­ко­сти SBC и яв­ля­ет­ся вы­со­той пи­ра­ми­ды.

б)  Из точки T на пря­мую SB опу­стим пер­пен­ди­ку­ляр TH. За­ме­тим, что TH пер­пен­ди­ку­ля­рен пря­мой AT, по­сколь­ку лежит в плос­ко­сти SBC. Таким об­ра­зом, TH  — общий пер­пен­ди­ку­ляр скре­щи­ва­ю­щих­ся пря­мых AT и SB. Тре­уголь­ни­ки STH и SBM по­доб­ны, по­это­му BM = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: SB в квад­ра­те минус SM в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , а так как  дробь: чис­ли­тель: TH, зна­ме­на­тель: BM конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ST, зна­ме­на­тель: SB конец дроби , то

TH = дробь: чис­ли­тель: ST умно­жить на BM, зна­ме­на­тель: SB конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 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 № 448
Методы геометрии: Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра
Классификатор стереометрии: Пер­пен­ди­ку­ляр­ность пря­мой и плос­ко­сти, Рас­сто­я­ние между пря­мы­ми, Пра­виль­ная тре­уголь­ная пи­ра­ми­да