Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Дана пра­виль­ная приз­ма ABCA1B1C1, у ко­то­рой сто­ро­на ос­но­ва­ния AB  =  4, а бо­ко­вое ребро AA1  =  9. Точка  M  — се­ре­ди­на ребра AC, а на ребре AA1 взята точка T так, что AT  =  5.

а)  До­ка­жи­те, что плос­кость BB1M делит от­ре­зок C1T по­по­лам.

б)  Плос­кость BTC1 делит от­ре­зок MB1 на две части. Най­ди­те длину мень­шей из них.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть точка M_1  — се­ре­ди­на A_1C_1. Оче­вид­но, M_1 при­над­ле­жит BB_1M. Про­ве­дем MM_1. Это пря­мая, со­дер­жа­щая сред­нюю линию тре­уголь­ни­ка TA_1C_1, так как MM_1\parallel AA_1 и про­хо­дит через се­ре­ди­ну A_1C_1. Зна­чит, она про­хо­дит и через се­ре­ди­ну TC_1.

б)  Обо­зна­чим се­ре­ди­ну TC_1  — K. Рас­смот­рим плос­кость BB_1M_1M. От­ре­зок BK лежит в ней и в плос­ко­сти BTC_1, по­это­му надо узнать, как от­ре­зок BK делит от­ре­зок B_1M  — диа­го­наль пря­мо­уголь­ни­ка BB_1M_1M со сто­ро­на­ми BB_1=9,BM= дробь: чис­ли­тель: 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та . При этом M_1K= дробь: чис­ли­тель: A_1T, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =2.

Пусть O точка пе­ре­се­че­ния BK и B_1M. Тогда

 дробь: чис­ли­тель: B_1O, зна­ме­на­тель: OM конец дроби = дробь: чис­ли­тель: S_B_1BO, зна­ме­на­тель: S_BOM конец дроби = дробь: чис­ли­тель: B_1B умно­жить на BO умно­жить на синус \angle B_1BO, зна­ме­на­тель: MB умно­жить на BO умно­жить на синус \angle MBO конец дроби =
= дробь: чис­ли­тель: 9 умно­жить на ко­си­нус \angle MBO, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на синус \angle MBO конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \ctg \angle MBO= дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: MB, зна­ме­на­тель: MK конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби .

По­это­му OM= дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби B_1M= дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 93 конец ар­гу­мен­та .

 

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 93 конец ар­гу­мен­та .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та a) 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
Источник: Ти­по­вые те­сто­вые за­да­ния по ма­те­ма­ти­ке, под ре­дак­ци­ей И. В. Ящен­ко 2016
Классификатор стереометрии: Де­ле­ние от­рез­ка, Пра­виль­ная тре­уголь­ная приз­ма, Рас­сто­я­ние от точки до пря­мой, Се­че­ние  — па­рал­ле­ло­грамм
Семён Хазанов 08.05.2017 08:23

На­вер­ное, лучше по тео­ре­ме Фа­ле­са: Про­ведём через точку M_1 пря­мую па­рал­лель­но BK, она пе­ре­сечёт MB_1 в некой точке P. По тео­ре­ме Фа­ле­са MO:OP:PB_1 = 7:2:7, то есть MO = дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби MB_1.

Константин Лавров

Да, так тоже не­пло­хо, но сле­ду­ет также по­яс­нить, что эта пря­мая от­се­ка­ет на BB_1 от­ре­зок рав­ный KM_1, то есть 2.