Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В пра­виль­ной че­ты­рех­уголь­ной пи­ра­ми­де SABCD с вер­ши­ной S бо­ко­вая сто­ро­на равна 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та , а сто­ро­на ос­но­ва­ния 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та . Точки M и K  — се­ре­ди­ны ребер AD и AB со­от­вет­ствен­но. Точка E лежит на ребре SC. Угол между плос­ко­стью MKE и плос­ко­стью ос­но­ва­ния равен 30 гра­ду­сов. Найти пло­щадь се­че­ния, про­хо­дя­ще­го через точки M, K и E.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть H  — центр ос­но­ва­ния пи­ра­ми­ды. Тогда AC=12 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ,CH=6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ,SH= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: SC в квад­ра­те минус CH в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =12. Кроме того,  ко­си­нус \angle SCH= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби конец ар­гу­мен­та ,  синус \angle SCH= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби конец ар­гу­мен­та .

Пря­мая KM  — сред­няя линия тре­уголь­ни­ка ABD, по­это­му делит AH по­по­лам, а диа­го­наль AC в от­но­ше­нии 1:3. Обо­зна­чим со­от­вет­ству­ю­щую точку за P, тогда PC=9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та . По­сколь­ку EP\perp KM,CP\perp KM (вто­рое  — по­сколь­ку KM\parallel BD, пер­вое  — по­сколь­ку про­ек­ци­ей EP будет CA), то 30 гра­ду­сов=\angle левая круг­лая скоб­ка KME, ABC пра­вая круг­лая скоб­ка =\angle левая круг­лая скоб­ка EP,CP пра­вая круг­лая скоб­ка =\angle CPE.

Итак, в тре­уголь­ни­ке CPE мы знаем два угла и сто­ро­ну. Вы­чис­лим CE по тео­ре­ме си­ну­сов:

CE=CP умно­жить на дробь: чис­ли­тель: синус \angle CPE, зна­ме­на­тель: синус \angle PEC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 0.5, зна­ме­на­тель: синус левая круг­лая скоб­ка 180 гра­ду­сов минус 30 гра­ду­сов минус \angle ECP пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 0.5, зна­ме­на­тель: синус левая круг­лая скоб­ка 30 гра­ду­сов плюс \angle ECP пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби =

 

= дробь: чис­ли­тель: 9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 синус 30 гра­ду­сов ко­си­нус \angle ECP плюс 2 ко­си­нус 30 гра­ду­сов синус \angle ECP конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та конец дроби конец дроби =3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та ,

по­это­му E  — се­ре­ди­на SC. Тогда про­ек­ция E на ABCD  — се­ре­ди­на CH (обо­зна­чим ее за Q), рас­сто­я­ние от E до плос­ко­сти ос­но­ва­ния равно 0.5SH=6 и SH со­дер­жит сред­нюю линию тре­уголь­ни­ка EPQ, по­это­му де­лит­ся пря­мой EP на от­рез­ки дли­ной 3 и 9, то есть в от­но­ше­нии 3:1, счи­тая от S. Про­ве­дем через эту точку пря­мую, па­рал­лель­ную BD (а сле­до­ва­тель­но, и KM). Она лежит в се­че­нии и делит ребра SB и SD в от­но­ше­нии 3:1, счи­тая от S. Эти две точки (F, G) вме­сте с E, P, C яв­ля­ют­ся вер­ши­на­ми се­че­ния. Как мы уже знаем, EP де­лит­ся этой новой пря­мой по­по­лам. Най­дем те­перь пло­щадь се­че­ния.

S=S_EFG плюс S_FGMK= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: EP, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на FG плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: EP, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка FG плюс KM пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: EP, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 2FG плюс KM пра­вая круг­лая скоб­ка =

 

= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: EQ в квад­ра­те плюс QP в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби BD плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби BD пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 0.25SH в квад­ра­те плюс 0.25AC в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на 2BD=

 

= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: SH в квад­ра­те плюс AC в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на 12 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та =3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 12 в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 12 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =72 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

 

Ответ: 72 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

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 № 22
Классификатор стереометрии: Де­ле­ние от­рез­ка, Пло­щадь се­че­ния, Пра­виль­ная четырёхуголь­ная пи­ра­ми­да, Се­че­ние, про­хо­дя­щее через три точки