Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В пра­виль­ной четырёхуголь­ной приз­ме ABCDA1B1C1D1 сто­ро­ны ос­но­ва­ния равны 2, а бо­ко­вые рёбра равны 3. На ребре AA1 от­ме­че­на точка E так, что AE : EA1  =  1 : 2.

а)  До­ка­жи­те, что точки A и C1 рав­но­уда­ле­ны от плос­ко­сти BED1.

б)  Най­ди­те угол между плос­ко­стя­ми ABC и BED1.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Че­ты­рех­уголь­ник ABC1D1  — па­рал­ле­ло­грамм (даже пря­мо­уголь­ник), по­это­му пря­мая AC1 пе­ре­се­ка­ет плос­кость BED1 в точке O, се­ре­ди­не от­рез­ка BD1. Пусть точки HA и HC  — про­ек­ции, со­от­вет­ствен­но, точек A и C1 на плос­кость BED1. Тогда тре­уголь­ни­ки HAAO и H_CC_1O равны по ги­по­те­ну­зе (AO  =  C1O) и остро­му углу, зна­чит, AH_A = C_1 H_C. Что и тре­бо­ва­лось до­ка­зать.

б)  Пря­мая D1E пе­ре­се­ка­ет пря­мую АD в точке К. Плос­ко­сти ABC и BED1 пе­ре­се­ка­ют­ся по пря­мой KB. Из точки Е опу­стим пер­пен­ди­ку­ляр EH на пря­мую KB, тогда от­ре­зок AH (про­ек­ция EH) пер­пен­ди­ку­ля­рен пря­мой KB. Угол АНЕ яв­ля­ет­ся ли­ней­ным углом дву­гран­но­го угла, об­ра­зо­ван­но­го плос­ко­стя­ми ABC и BED1.

По­сколь­ку AE : EA_1 = 1 : 2, по­лу­ча­ем:

AE = дробь: чис­ли­тель: AA_1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = 1;  EA_1 = AA_1 минус AE = 2.

Из по­до­бия тре­уголь­ни­ков A1D1E и AKE на­хо­дим:

AK= дробь: чис­ли­тель: AE, зна­ме­на­тель: EA_1 конец дроби умно­жить на A_1D_1=1.

В пря­мо­уголь­ном тре­уголь­ни­ке AKB с пря­мым углом A: AB = 2; AK =1; BK = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AB в квад­ра­те плюс AK в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , от­ку­да вы­со­та

AH= дробь: чис­ли­тель: AK умно­жить на AB, зна­ме­на­тель: BK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

Из пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка AHE с пря­мым углом A по­лу­ча­ем:

 тан­генс \angle AHE= дробь: чис­ли­тель: AE, зна­ме­на­тель: AH конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но \angle AHE= арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Ответ может быть пред­став­лен и в дру­гой форме: \angle AHE= арк­си­нус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби или \angle AHE= арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Ответ: б)   арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 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

Аналоги к заданию № 500132: 500588 500595 511344 ... Все

Источник: ЕГЭ по ма­те­ма­ти­ке 07.06.2012 года, ос­нов­ная волна
Классификатор стереометрии: Де­ле­ние от­рез­ка, По­стро­е­ния в про­стран­стве, Пра­виль­ная четырёхуголь­ная приз­ма, Се­че­ние  — па­рал­ле­ло­грамм, Се­че­ние, про­хо­дя­щее через три точки, Угол между плос­ко­стя­ми