Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В пря­мо­уголь­ном па­рал­ле­ле­пи­пе­де ABCDA1B1C1D1 из­вест­ны рёбра AB = 8,  AD = 7 и AA_1 = 5. Точка W при­над­ле­жит ребру DD1 и делит его в от­но­ше­нии 1 : 4, счи­тая от вер­ши­ны D.

а)  До­ка­жи­те, что любая плос­кость, про­хо­дя­щая через вер­ши­ны A1 и C, делит па­рал­ле­ле­пи­пед на две рав­но­ве­ли­кие фи­гу­ры.

б)  Най­ди­те пло­щадь се­че­ния этого па­рал­ле­ле­пи­пе­да плос­ко­стью, про­хо­дя­щей через точки C, W и A1.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть O  — се­ре­ди­на диа­го­на­ли A1C. Тогда фи­гу­ры, на ко­то­рые па­рал­ле­ле­пи­пед де­лит­ся плос­ко­стью, со­дер­жа­щей пря­мую A1C, пе­ре­хо­дят друг в друга при цен­траль­ной сим­мет­рии от­но­си­тель­но точки O. Зна­чит, эти фи­гу­ры имеют оди­на­ко­вые объ­е­мы. Что и тре­бо­ва­лось до­ка­зать.

б)  От­ре­зок CT па­рал­ле­лен A1W (точка T при­над­ле­жит ребру BB1). Плос­кость се­че­ния пе­ре­се­ка­ет плос­кость AA1B1 по пря­мой A1T, па­рал­лель­ной CW, сле­до­ва­тель­но, ис­ко­мое се­че­ние  — па­рал­ле­ло­грамм CTA1W (рис. 1).

Тре­уголь­ни­ки CBT и A1D1W равны, сле­до­ва­тель­но,

BT = D_1W = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби DD_1 = 4,

 DW = DD_1 минус D_1W = 1,

CT= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: BC в квад­ра­те плюс BT в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 65 конец ар­гу­мен­та ,

 CW= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: CD в квад­ра­те плюс DW в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 65 конец ар­гу­мен­та ,

зна­чит, CTA1W  — ромб со сто­ро­ной  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 65 конец ар­гу­мен­та и диа­го­на­лью (см. рис.)

CA_1 = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: CB в квад­ра­те плюс BA в квад­ра­те плюс AA_1 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 138 конец ар­гу­мен­та .

Тогда диа­го­наль равна

WT = 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: CT в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: CA_1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 122 конец ар­гу­мен­та .

Таким об­ра­зом, на­хо­дим пло­щадь се­че­ния:

 S_CTA_1W = дробь: чис­ли­тель: CA_1 умно­жить на WT, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4209 конец ар­гу­мен­та .

Ответ: б)  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4209 конец ар­гу­мен­та .

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
Источники:
Методы геометрии: Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра
Классификатор стереометрии: Пря­мо­уголь­ный па­рал­ле­ле­пи­пед, Се­че­ние, про­хо­дя­щее через три точки, Се­че­ние от­се­ка­ет тело, Пло­щадь се­че­ния