Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 515135
i

Дана пра­виль­ная тре­уголь­ная приз­ма ABCA1B1C1.

А)  До­ка­жи­те, что пря­мая B1C1 пер­пен­ди­ку­ляр­на линии пе­ре­се­че­ния плос­ко­стей ABC1 и АСВ1

Б)  Най­ди­те угол между плос­ко­стя­ми ABC1 и ACB1, если из­вест­но, что AB  =  2, AA1  =  2.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Обо­зна­чим за  O точку пе­ре­се­че­ния  BC_1 и  CB_1. Оче­вид­но, что она, как и  A, лежит в обеих плос­ко­стях, по­это­му пря­мая пе­ре­се­че­ния это  AO. Ее про­ек­ция на верх­нее ос­но­ва­ние приз­мы  — ме­ди­а­на (а зна­чит и вы­со­та тре­уголь­ни­ка  A_1B_1C_1). По тео­ре­ме о трех пер­пен­ди­ку­ля­рах AO пер­пен­ди­ку­ля­рен B_1C_1.

б)  Про­ве­дем пер­пен­ди­ку­ля­ры к  AO из точек  B и  C. Они упа­дут в одну точку (на­зо­вем ее H), по­сколь­ку приз­ма сим­мет­рич­на от­но­си­тель­но плос­ко­сти  AA_1O. Затем вы­чис­лим угол между ними. В тре­уголь­ни­ке  AOB имеем  AB=2,

 BO= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби BC_1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 8 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ,

 

 AO= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AM в квад­ра­те плюс MO в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 плюс 1 конец ар­гу­мен­та =2.

Тогда пло­щадь рав­но­бед­рен­но­го тре­уголь­ни­ка  BAO равна

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на BO умно­жить на d левая круг­лая скоб­ка A,BO пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AB в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби BO в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби

Зна­чит,

 BH= дробь: чис­ли­тель: 2S_AOB, зна­ме­на­тель: AO конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =CH.

Тогда по тео­ре­ме ко­си­ну­сов в тре­уголь­ни­ке  CHB имеем

 4= дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на ко­си­нус \angle CHB,

от­ку­да  ко­си­нус \angle CHB= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби . Угол между плос­ко­стя­ми сме­жен к этому, по­сколь­ку не бы­ва­ет тупым.

 

Ответ: б)  арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 7 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 № 169
Методы геометрии: Тео­ре­ма о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах
Классификатор стереометрии: Пер­пен­ди­ку­ляр­ность пря­мых, Пра­виль­ная тре­уголь­ная приз­ма, Угол между плос­ко­стя­ми