Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 513205
i

Через ребро BC пра­виль­ной тре­уголь­ной приз­мы ABCA1B1C1 под углом 60° к плос­ко­сти ABC про­ве­де­на плос­кость α. Из­вест­но, что пло­щадь се­че­ния приз­мы плос­ко­стью α равна 14 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , а вы­со­та приз­мы равна 3.

а)  До­ка­жи­те, что плос­кость α делит ребро A1B1 в от­но­ше­нии 1 : 3, счи­тая от точки B1.

б)  Най­ди­те объем мень­шей части, от­се­ка­е­мой от приз­мы ABCA1B1C1 плос­ко­стью α.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть плос­кость α пе­ре­се­ка­ет вы­со­ту A1L1 верх­не­го ос­но­ва­ния приз­мы в точке K1. Через эту точку про­ве­дем пря­мую, па­рал­лель­ную B1C1, ко­то­рая пе­ре­се­чет B1A1 в точке M, пря­мую C1A1  — в точке N.

В Δ LL1K1:

h_2=L_1K_1=LL_1 умно­жить на \ctg60 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка =3 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ;

 

LK_1= дробь: чис­ли­тель: LL_1, зна­ме­на­тель: синус 60 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби =3: дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

Пусть A1K1  =  h1, K1L1  =  h2, M1, N1  — про­ек­ции M и N на B1C1. Тогда

A_1M= дробь: чис­ли­тель: h_1, зна­ме­на­тель: синус 60 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2h_1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби ;

 

A_1B_1= дробь: чис­ли­тель: h_1 плюс h_2, зна­ме­на­тель: синус 60 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2h_1 плюс 2h_2, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2h_1 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби ;

 

B_1M=A_1B_1 минус A_1M= дробь: чис­ли­тель: 2h_1 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та минус 2h_1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби =2.

 

B_1M_1=C_1N_1=B_1M умно­жить на ко­си­нус 60 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка =1;

Ясно, что S левая круг­лая скоб­ка B_1MNC_1 пра­вая круг­лая скоб­ка =S левая круг­лая скоб­ка BMNC пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на ко­си­нус 60 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка =14 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =7 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та . Пусть A1B1  =  A1C1  =  B1C1  =  a, Тогда

MN=B_1C_1 минус 2B_1M_1=a минус 2.

 

S левая круг­лая скоб­ка B_1MNC_1 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: MN плюс B_1, зна­ме­на­тель: C_1 конец дроби 2 умно­жить на h_2= дробь: чис­ли­тель: a минус 2 плюс a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та = левая круг­лая скоб­ка a минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та =7 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но a минус 1=7 рав­но­силь­но a=8=A_1B_1.

 

A_1M=A_1B_1 минус B_1M=8 минус 2=6;

 

B_1M:A_1M=2:6=1:3,

что и тре­бо­ва­лось до­ка­зать.

 

б)  

V_пр=S левая круг­лая скоб­ка ABC пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на LL_1= дробь: чис­ли­тель: 64 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на 3=48 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

 

V левая круг­лая скоб­ка ABCA_1MN пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на LL_1 левая круг­лая скоб­ка S левая круг­лая скоб­ка ABC пра­вая круг­лая скоб­ка плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: S левая круг­лая скоб­ка ABC пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на S левая круг­лая скоб­ка MA конец ар­гу­мен­та _1N пра­вая круг­лая скоб­ка плюс S левая круг­лая скоб­ка MA_1N пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

S левая круг­лая скоб­ка ABC пра­вая круг­лая скоб­ка =16 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ; S левая круг­лая скоб­ка MA_1N пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: A_1, зна­ме­на­тель: M в квад­ра­те конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та 4= дробь: чис­ли­тель: 36 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

 

V левая круг­лая скоб­ка ABCA_1MN пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на 3 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 16 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 16 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец ар­гу­мен­та плюс 9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка =25 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та плюс 12 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та =37 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

 

S_ф=48 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та минус 37 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та =11 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

 

Ответ: Б) 11 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 № 142
Классификатор стереометрии: Де­ле­ние от­рез­ка, Объем тела, Пра­виль­ная тре­уголь­ная приз­ма