Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 505865
i

Дан еди­нич­ный куб ABCDA_1B_1C_1D_1. Пусть точка K  — се­ре­ди­на A_1B_1. Най­ди­те рас­сто­я­ние от точки D_1 до пря­мой KC.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Со­еди­ним точку D_1 с точ­ка­ми K и C от­рез­ка­ми. Из точки D_1 про­ве­дем пер­пен­ди­ку­ляр к KC, ос­но­ва­ние ко­то­ро­го обо­зна­чим H.

В де­кар­то­вой си­сте­ме ко­ор­ди­нат, где A левая круг­лая скоб­ка 0;0;0 пра­вая круг­лая скоб­ка (ось x  — на­прав­ле­на по AB, ось у  — по АD, ось z  — по AA_1) най­дем ко­ор­ди­на­ты не­ко­то­рых точек: K левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ;0;1 пра­вая круг­лая скоб­ка , С левая круг­лая скоб­ка 1;1;0 пра­вая круг­лая скоб­ка , D_1 левая круг­лая скоб­ка 0;1;1; пра­вая круг­лая скоб­ка .

Най­дем длины от­рез­ков KD_1, D_1C, KC.

KD_1= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка 0 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 1 минус 0 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 1 минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 1 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , D_1C=  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ,

KC = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка 1 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 1 минус 0 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 0 минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 2 конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

 

Пусть KH = x. Тогда DH в квад­ра­те =KD_1 в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка KC минус x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =D_1C в квад­ра­те минус x в квад­ра­те , а это зна­чит, что

2 минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус x в квад­ра­те рав­но­силь­но 2 минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 3x минус x в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус x в квад­ра­те рав­но­силь­но 3x= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус 2 рав­но­силь­но 3x= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

\rho в квад­ра­те =D_1H в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус x в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =1 рав­но­силь­но \rho =1.

Решим эту же за­да­чу эле­мен­тар­но-гео­мет­ри­че­ским ме­то­дом.

До­пол­ни­тель­но со­еди­ним точки B и K от­рез­ком. За­ме­тим, что BC\bot левая круг­лая скоб­ка BB_1A_1 пра­вая круг­лая скоб­ка , так как BC\bot BB_1, BC\bot AB. Зна­чит,BC\bot BK,

BK=KD_1= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби (по тео­ре­ме Пи­фа­го­ра).

KC= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: KB конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те плюс BC в квад­ра­те = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 1 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Пусть KH = x. Тогда DH в квад­ра­те =KD_1 в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка KC минус x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =D_1C в квад­ра­те минус x в квад­ра­те . А это зна­чит, что

2 минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус x в квад­ра­те рав­но­силь­но 2 минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 3x минус x в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус x в квад­ра­те рав­но­силь­но 3x= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус 2 рав­но­силь­но 3x= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

\rho в квад­ра­те =D_1H в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус x в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =1.

\rho =1.

 

Ответ: 1.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ.2
Ре­ше­ние со­дер­жит обос­но­ван­ный пе­ре­ход к пла­ни­мет­ри­че­ской за­да­че, но по­лу­чен не­вер­ный ответ или ре­ше­ние не за­кон­че­но

ИЛИ

при пра­виль­ном от­ве­те ре­ше­ние не­до­ста­точ­но обос­но­ва­но.

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Источник: А. Ларин: Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 4
Методы геометрии: Метод ко­ор­ди­нат
Классификатор стереометрии: Куб, По­стро­е­ния в про­стран­стве, Рас­сто­я­ние от точки до пря­мой