Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В пра­виль­ном тет­ра­эд­ре SNEG точки K и L  — се­ре­ди­ны ребер NE и SG со­от­вет­ствен­но. Плос­кость α пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой KL и пе­ре­се­ка­ет ребро EG в точке P.

а)  До­ка­жи­те, что пря­мая KL пер­пен­ди­ку­ляр­на реб­рам NE и SG.

б)  Най­ди­те пло­щадь се­че­ния тет­ра­эд­ра плос­ко­стью α, если из­вест­но, что EP  =  ⁠1, PG  =  ⁠5.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  За­ме­тим, что  SK = GK = NL = EL как вы­со­ты в рав­ных пра­виль­ных тре­уголь­ни­ках. От­ре­зок KL  — ме­ди­а­на, про­ве­ден­ная к ос­но­ва­нию рав­но­бед­рен­но­го тре­уголь­ни­ка SKG, зна­чит, от­ре­зок KL  — вы­со­та. Ана­ло­гич­но от­ре­зок LK  — вы­со­та и ме­ди­а­на рав­но­бед­рен­но­го тре­уголь­ни­ка NLE. По­лу­чи­ли тре­бу­е­мое.

б)  Пусть плос­кость α пе­ре­се­ка­ет ребра SE, SN, NG в точ­ках Q, R, T со­от­вет­ствен­но. Плос­кость α пер­пен­ди­ку­ляр­на от­рез­ку KL, и от­ре­зок SG пер­пен­ди­ку­ля­рен от­рез­ку KL, зна­чит, плос­кость α па­рал­лель­на от­рез­ку SG. Ана­ло­гич­но плос­кость α па­рал­лель­на от­рез­куNE.

До­ка­жем, что от­ре­зок QP па­рал­ле­лен от­рез­ку SG. Дей­стви­тель­но, пусть пря­мые QP и SG пе­ре­се­ка­ют­ся в точке K (они не могут быть скре­щи­ва­ю­щи­ми­ся, по­то­му что лежат в одной плос­ко­сти). Тогда точка K при­над­ле­жит и плос­ко­сти α, и от­рез­ку SG, что не­воз­мож­но. Зна­чит, от­рез­ки QP и SG па­рал­лель­ны. Пол­но­стью ана­ло­гич­но до­ка­зы­ва­ет­ся па­рал­лель­ность от­рез­ков RT и SG, а также па­рал­лель­ность от­рез­ков RQ, NE и TP.

Кроме того, пусть от­ре­зок SH  — вы­со­та тет­ра­эд­ра, тогда от­ре­зок GH  — про­ек­ция от­рез­ка SG на плос­кость NEG, а от­ре­зок GH пер­пен­ди­ку­ля­рен от­рез­ку NE. По тео­ре­ме о трех пер­пен­ди­ку­ля­рах от­ре­зок SG пер­пен­ди­ку­ля­рен от­рез­ку NE. Далее, от­ре­зок RQ пер­пен­ди­ку­ля­рен от­рез­ку QP, сле­до­ва­тель­но, че­ты­рех­уголь­ник RQPT  — пря­мо­уголь­ник. Тре­уголь­ник  QEP пра­виль­ный, QP  =  EQ  =  1, SQ  =  5. Тре­уголь­ник  SRQ тоже пра­виль­ный, зна­чит, RQ  =  SQ  =  5. Итак, SRQPT  =  5.

 

Ответ: б)  5.

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 № 485
Методы геометрии: Тео­ре­ма о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах
Классификатор стереометрии: Пер­пен­ди­ку­ляр­ность пря­мых, Пра­виль­ный тет­ра­эдр, Се­че­ние, па­рал­лель­ное или пер­пен­ди­ку­ляр­ное пря­мой, Пло­щадь се­че­ния