Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 679827
i

В пра­виль­ной че­ты­рех­уголь­ной приз­ме ABCDA1A1B1C1D1 точки M, N и K делят ребра AA1, BB1, DD1 в от­но­ше­нии 1 : 5, 1 : 4 и 1 : 2 со­от­вет­ствен­но, счи­тая от ниж­не­го ос­но­ва­ния ABCD.

а)  До­ка­жи­те, что плос­кость MNK делит ребро CC1 в от­но­ше­нии 11 : 19, счи­тая от ниж­не­го ос­но­ва­ния.

б)  Най­ди­те угол между плос­ко­стью се­че­ния и плос­ко­стью ос­но­ва­ния приз­мы, если сто­ро­на ос­но­ва­ния приз­мы равна  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , а вы­со­та равна 30.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть плос­кость MNK пе­ре­се­ка­ет ребро CC1 в точке P. Плос­ко­сти AA1B и CC1D па­рал­лель­ны, по­это­му па­рал­лель­ны пря­мые MN и KP. Пусть  AA_1 = 30x, тогда  AM = 5x,  BN = 6x,  DK = 10x. Че­ты­рех­уголь­ник MNPK  — па­рал­ле­ло­грамм по опре­де­ле­нию, по­это­му от­рез­ки NK и MP имеют общую точку O. Пусть h  — рас­сто­я­ние от точки O до плос­ко­сти ос­но­ва­ния. Тогда  h = дробь: чис­ли­тель: 6x плюс 10x, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = 8x, а кроме того,

 h = 8x = дробь: чис­ли­тель: AM плюс CP, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5x плюс CP, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

от­ку­да  CP = 11x. Сле­до­ва­тель­но,  CP : PC_1 = 11 : 19.

б)  Пусть ис­ко­мый угол равен α. Тогда  ко­си­нус альфа = дробь: чис­ли­тель: S_ABCD, зна­ме­на­тель: S_MNKP конец дроби . Из усло­вия  AM = 5,  BN = 6, тогда по тео­ре­ме Пи­фа­го­ра

 MN = PK = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка 6 минус 5 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 14 конец ар­гу­мен­та

и ана­ло­гич­но

 NP = MK = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка 10 минус 5 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 38 конец ар­гу­мен­та ,

 NK = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка 10 минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 42 конец ар­гу­мен­та .

По тео­ре­ме ко­си­ну­сов в тре­уголь­ни­ке NMK:

 ко­си­нус \angle NMK = дробь: чис­ли­тель: NM в квад­ра­те плюс MK в квад­ра­те минус NK в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 умно­жить на NM умно­жить на MK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 14 плюс 38 минус 42, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 14 конец ар­гу­мен­та умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 38 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 133 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Зна­чит,

 синус \angle NMK = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 4 умно­жить на 133 конец дроби конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 507, зна­ме­на­тель: 4 умно­жить на 133 конец дроби конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 507, зна­ме­на­тель: 133 конец дроби конец ар­гу­мен­та .

Сле­до­ва­тель­но,

 S_MNKP = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 14 конец ар­гу­мен­та умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 38 конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 507, зна­ме­на­тель: 133 конец дроби конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 507 конец ар­гу­мен­та ,

а ис­ко­мый угол равен

 арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 507 конец ар­гу­мен­та конец дроби = арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Ответ: б)  арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 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 № 503