
В кубе ABCDA1B1C1D1
а) Докажите, что плоскости и
перпендикулярны.
б) Найдите угол между плоскостями AB1D1 и ACD1.
Решение. а) В квадрате
диагонали перпендикулярны, поэтому
Кроме того,
так как BC перпендикулярна плоскости
Отсюда получаем, что прямая
перпендикулярна плоскости
А тогда, по признаку перпендикулярности плоскостей, получаем требуемое (ведь плоскость
содержит прямую, перпендикулярную плоскости
).
б) Пусть точка M — середина отрезка Примем длины ребер куба за
Из прямоугольного треугольника
по теореме Пифагора найдём
Аналогично, Опустим перпендикуляры
и CK на сторону
треугольники
и
равносторонние, поэтому перпендикуляры
и CK также являются биссектрисами и медианами, поэтому точки H, K и M совпадают. Угол
— искомый. Из прямоугольного треугольника
По теореме косинусов из треугольника
Следовательно, угол между плоскостями равен
Ответ:
Примечание.
Укажем другой путь нахождения угла B1MC. В прямоугольнике CDA1B1 проведём через точку M — середину боковой стороны DA1 — отрезок MK, параллельный стороне CD (см. рис.). Тогда:
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| 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 выше | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
PDF-версии: