Тип 14 № 555896 

Стереометрическая задача. Угол между плоскостями
i
Точка O — центр грани ABB1A1 куба ABCDA1B1C1D1. На рёбрах AA1 и C1D1 отмечены соответственно точки M и N так, что A1M = D1N = AO.
а) Докажите, что прямая MN образует с плоскостью A1B1C1 угол 30°.
б) Найдите угол между плоскостями MNO и A1B1C1.
Решение. 
а) Примем ребро куба за 2a, тогда

Углом между MN и A1B1C1 является угол MNA1, тангенс которого равен

то есть угол MNA1 равен 30°.
б) Пусть прямая MO пересекает ребро BB1 в точке K, а продолжение ребра A1B1 — в точке L. Очевидно, что
и тогда
Пусть
Из подобия треугольников MA1L и KB1L имеем

Решая это уравнение, находим
Следовательно, D1NLB1 — параллелограмм, то есть отрезок LN параллелен отрезку B1D1. Поэтому прямая A1C1 перпендикулярна прямой LN и линейным углом между плоскостями MNO и A1B1C1 будет угол MEA1, где E — точка пересечения прямых A1C1 и NL. Тогда


Тангенс искомого угла равен

Следовательно, 
Ответ: б) 
Критерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|
| Имеется верное доказательство утверждения пункта a) 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 выше | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
Ответ: б)
