Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В пра­виль­ной тре­уголь­ной пи­ра­ми­де SABC точка P  — се­ре­ди­на AB, точка K  — се­ре­ди­на BC. Через точки P и K па­рал­лель­но SB про­ве­де­на плос­кость Ω.

а)  До­ка­жи­те, что се­че­ние пи­ра­ми­ды плос­ко­стью Ω яв­ля­ет­ся пря­мо­уголь­ни­ком. 

б)  Най­ди­те рас­сто­я­ние от точки S до плос­ко­сти Ω, если из­вест­но, что SC  =  5, AC  =  6.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть L  — се­ре­ди­на SC, M  — се­ре­ди­на SA. Тогда ML\parallel AC\parallel PK (сред­няя линия тре­уголь­ни­ка па­рал­лель­на его сто­ро­не) и, зна­чит, точки P, K, L, M лежат в одной плос­ко­сти. По­сколь­ку также KL\parallel SB, это и есть опи­сан­ная в усло­вии плос­кость \Omega. А се­че­ние пи­ра­ми­ды  — че­ты­рех­уголь­ник PKLM. Он па­рал­ле­ло­грамм, по­сколь­ку ML\parallel PK, ML=PK= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AC. Вы­чис­лим его угол.

\angle LMP=\angle левая круг­лая скоб­ка LM,MP пра­вая круг­лая скоб­ка =\angle левая круг­лая скоб­ка AC,SB пра­вая круг­лая скоб­ка =90 гра­ду­сов,

по­сколь­ку про­ек­ция пря­мой SB на плос­кость ABC  — пря­мая BH, пер­пен­ди­ку­ляр­ная сто­ро­не AC.

б)  Про­ве­дем плос­кость SBH, где H  — се­ре­ди­на AC. Пусть она пе­ре­се­ка­ет ML и PK в точ­ках T и Q со­от­вет­ствен­но. Эта плос­кость пер­пен­ди­ку­ляр­на ML, по­сколь­ку ML\parallel AC, SB\perp AC, BH\perp AC. По­это­му любая пря­мая в этой плос­ко­сти пер­пен­ди­ку­ляр­на ML. Зна­чит, если опу­стить пер­пен­ди­ку­ляр из B на TQ  — это и будет ис­ко­мое рас­сто­я­ние. Оче­вид­но также, что T и Q  — се­ре­ди­ны SH и BH со­от­вет­ствен­на, по­это­му TQ  — сред­няя линия тре­уголь­ни­ка SHB и d левая круг­лая скоб­ка B,TQ пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби d левая круг­лая скоб­ка H,SB пра­вая круг­лая скоб­ка .

Рас­смот­рим тре­уголь­ник SHB. В нем SB=5, BH= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AC=3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , SH= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 в квад­ра­те минус 3 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =4. Если про­ве­сти в нем вы­со­ту из вер­ши­ны S, она упа­дет в ценр тре­уголь­ни­ка ABC, то есть в точку, де­ля­щую BH в от­но­ше­нии 2:1, от­ку­да длина этой вы­со­ты равна  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 в квад­ра­те минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та . Те­перь можно найти нуж­ное рас­сто­я­ние.

 d левая круг­лая скоб­ка B,TQ пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби d левая круг­лая скоб­ка H,SB пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: S_SBH, зна­ме­на­тель: SB конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 умно­жить на 5 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 39 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 10 конец дроби .

 

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 39 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 10 конец дроби .

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 № 153
Классификатор стереометрии: Пра­виль­ная тре­уголь­ная пи­ра­ми­да, Рас­сто­я­ние от точки до плос­ко­сти, Се­че­ние  — па­рал­ле­ло­грамм, Се­че­ние, па­рал­лель­ное или пер­пен­ди­ку­ляр­ное пря­мой