Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 514887
i

В ос­но­ва­нии пря­мой приз­мы ABCDA1B1C1D1 лежит ромб с диа­го­на­ля­ми АС  =  8 и ВD  =  6. Бо­ко­вое  ребро BB1 равно 12. На  ребре BB1 от­ме­че­на точка M так, что BM : B1M  =  1 : 7.

а)  До­ка­жи­те, что пря­мая MD пер­пен­ди­ку­ляр­на плос­ко­сти АСD1

б)  Най­ди­те объем пи­ра­ми­ды MACD1.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Обо­зна­чим точку пе­ре­се­че­ния диа­го­на­лей ос­но­ва­ния за O и вве­дем ко­ор­ди­на­ты с на­ча­лом в O и осями, на­прав­лен­ны­ми по OC, OD и вы­со­те приз­мы. Тогда ко­ор­ди­на­ты не­ко­то­рых точек будут та­ки­ми: M левая круг­лая скоб­ка 0; минус 3; 1,5 пра­вая круг­лая скоб­ка , D левая круг­лая скоб­ка 0;3; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка , D_1 левая круг­лая скоб­ка 0; 3; 12 пра­вая круг­лая скоб­ка , C левая круг­лая скоб­ка 4; 0; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка , A левая круг­лая скоб­ка минус 4; 0; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Со­ста­вим урав­не­ние плос­ко­сти ACD_1. Пусть это Ax плюс By плюс Cz плюс D=0. тогда (под­став­ляя все три точки) на­хо­дим:

3B плюс 12C плюс D=0 рав­но­силь­но 4A плюс D=0 рав­но­силь­но минус 4A плюс D=0.

Из по­след­них двух урав­не­ний A=D=0, можно взять C=1 и B= минус 4, тогда пер­вое урав­не­ние тоже вы­пол­нит­ся. Итак, урав­не­ние плос­ко­сти  минус 4y плюс z=0, нор­маль к плос­ко­сти  левая фи­гур­ная скоб­ка 0; минус 4; 1 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка . Век­тор MD имеет ко­ор­ди­на­ты  левая фи­гур­ная скоб­ка 0; 6; минус 1,5 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка , по­это­му он кол­ли­не­а­рен нор­ма­ли, что и тре­бо­ва­лось до­ка­зать.

б)  Найдём объём пи­ра­ми­ды MACD1:

V_MAD_1C= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби d левая круг­лая скоб­ка M,AD_1C пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на S_AD_1C= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 13,5, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 0 плюс 16 плюс 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AC умно­жить на D_1O=

= дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та конец дроби умно­жить на 8 умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: OD в квад­ра­те плюс DD_1 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 18, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та конец дроби умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 9 плюс 144 конец ар­гу­мен­та =18 умно­жить на 3=54.

Ответ: б) 54.

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 № 164
Методы геометрии: Ис­поль­зо­ва­ние век­то­ров, Метод ко­ор­ди­нат
Классификатор стереометрии: Де­ле­ние от­рез­ка, Объем тела, Пер­пен­ди­ку­ляр­ность пря­мой и плос­ко­сти, Пря­мая приз­ма