Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 654699
i

В пра­виль­ной тре­уголь­ной приз­ме ABCA1B1C1 ребра ос­но­ва­ния равны 4, а бо­ко­вые рёбра равны 5. Точка K  — се­ре­ди­на ребра B1C1, точка P лежит на ребре CC1 так, что C_1 P : P C = 1 : 4.

а)  До­ка­жи­те, что пря­мые АР и РK пер­пен­ди­ку­ляр­ны

б)  Най­ди­те угол между плос­ко­стя­ми АРK и САA1.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Про­из­ве­дем вы­чис­ле­ния:

KA_1= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби B_1C_1=2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ,

KC_1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби B_1C_1=2,

PC= дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби CC_1=4,

PC_1=1,

AK= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AA_1 в квад­ра­те плюс KA_1 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 37 конец ар­гу­мен­та ,

AP= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AC в квад­ра­те плюс PC в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ,

KP= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: KC_1 в квад­ра­те плюс PC_1 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та .

За­ме­тим, что AK в квад­ра­те =AP в квад­ра­те плюс KP в квад­ра­те }, сле­до­ва­тель­но, тре­уголь­ник AKP  — пря­мо­уголь­ный, а пря­мые AP и PK пер­пен­ди­ку­ляр­ны.

б)  Из точки K на ребро A1C1 опу­стим пер­пен­ди­ку­ляр KL. За­ме­тим, что от­рез­ки KL и CC1  — пер­пен­ди­ку­ляр­ны, сле­до­ва­тель­но, от­ре­зок KL пер­пен­ди­ку­ля­рен плос­ко­сти CAA1. Таким об­ра­зом, точка L  — про­ек­ция точки K, а от­ре­зок PL  — от­рез­ка PK на плос­кость CAA1, тре­уголь­ник KLP  — пря­мо­уголь­ный. По тео­ре­ме о трех пер­пен­ди­ку­ля­рах пря­мая PL пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой AP. Сле­до­ва­тель­но, угол KPL  — ли­ней­ный угол дву­гран­но­го угла между плос­ко­стя­ми APK и CAA1. На­хо­дим:

KL=KC_1 ко­си­нус \angle KC_1L= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ,

от­ку­да  синус \angle KPL= дробь: чис­ли­тель: KL, зна­ме­на­тель: KP конец дроби = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби конец ар­гу­мен­та , сле­до­ва­тель­но,  \angle KPL = арк­си­нус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

 

Ответ: б)  арк­си­нус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 5 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 № 455
Методы геометрии: Тео­ре­ма о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах, Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра
Классификатор стереометрии: Пер­пен­ди­ку­ляр­ность пря­мых, Угол между плос­ко­стя­ми, Пра­виль­ная тре­уголь­ная приз­ма