Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В пря­мо­уголь­ном па­рал­ле­ле­пи­пе­де ABCDA1B1C1D1 из­вест­ны длины рёбер AA1  =  7, AB  =  16, AD  =  6. Точка K  — се­ре­ди­на ребра C1D1.

а)  До­ка­жи­те, что плос­кость, про­хо­дя­щая через точку B пер­пен­ди­ку­ляр­но пря­мой AK, пе­ре­се­ка­ет от­ре­зок A1K.

б)  Най­ди­те тан­генс угла между этой плос­ко­стью и плос­ко­стью ABC.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Вве­дем ко­ор­ди­на­ты с на­ча­лом в точке A и осями, на­прав­лен­ны­ми по реб­рам AD,AB,AA_1. Тогда ко­ор­ди­на­ты вер­шин будут A левая круг­лая скоб­ка 0;0;0 пра­вая круг­лая скоб­ка ,B левая круг­лая скоб­ка 0;16;0 пра­вая круг­лая скоб­ка ,A_1 левая круг­лая скоб­ка 0;0;7 пра­вая круг­лая скоб­ка ,K левая круг­лая скоб­ка 6;8;7 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка . Урав­не­ние пря­мой A_1K тогда имеет вид  дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: z минус 7, зна­ме­на­тель: 0 конец дроби (по­след­нее озна­ча­ет, что у всех точек на пря­мой ап­пли­ка­та равна 7.

Урав­не­ние пря­мой AK тогда имеет вид  дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: z, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби , по­это­му пер­пен­ди­ку­ляр­ная к ней плос­кость имеет урав­не­ние 6x плюс 8y плюс 7z плюс D=0, при­чем нужно вы­брать D= минус 128, чтобы точка B ле­жа­ла в этой плос­ко­сти.

Най­дем те­перь точку пе­ре­че­ния пря­мой  дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: z минус 7, зна­ме­на­тель: 0 конец дроби и плос­ко­сти 6x плюс 8y плюс 7z минус 128=0. Мы знаем, что z=7,x= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби y, по­это­му  дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби y плюс 8y плюс 49 минус 128=0, y= дробь: чис­ли­тель: 158, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0;8 пра­вая круг­лая скоб­ка , по­это­му точка лежит между точ­ка­ми A_1 и K.

 

б)  Най­дем по фор­му­ле угол между плос­ко­стью 6x плюс 8y плюс 7z минус 128=0 и плос­ко­стью z=0 (ABC).

По­лу­чим

 ко­си­нус фи = дробь: чис­ли­тель: 6 умно­жить на 0 плюс 8 умно­жить на 0 плюс 7 умно­жить на 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 36 плюс 64 плюс 49 конец ар­гу­мен­та ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 0 плюс 0 плюс 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 149 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,

по­это­му  синус фи = дробь: чис­ли­тель: 10, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 149 конец ар­гу­мен­та конец дроби и  тан­генс фи = дробь: чис­ли­тель: 10, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби .

 

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 10, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
В ре­зуль­та­те ис­поль­зо­ва­ния вер­ных утвер­жде­ний и фор­мул по­лу­чен вер­ный ответ. Обос­но­ва­ние не со­дер­жит не­вер­ных утвер­жде­ний.2
В ре­зуль­та­те ис­поль­зо­ва­ния вер­ных утвер­жде­ний и фор­мул за­да­ча до­ве­де­на до от­ве­та, но по­лу­чен не­вер­ный ответ в ре­зуль­та­те до­пу­щен­ной вы­чис­ли­тель­ной ошиб­ки или опис­ки. Обос­но­ва­ние не со­дер­жит не­вер­ных утвер­жде­ний*

Все про­ме­жу­точ­ные вы­чис­ле­ния и по­лу­чен­ный ответ верны, но обос­но­ва­ние от­сут­ству­ет или со­дер­жит не­вер­ные утвер­жде­ния.

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл2

 

*Кри­те­рии рас­про­стра­ня­ют­ся и на слу­чай ис­поль­зо­ва­ния ко­ор­ди­нат­но­го ме­то­да

Источник: Ти­по­вые те­сто­вые за­да­ния по ма­те­ма­ти­ке под ре­дак­ци­ей И. В. Ящен­ко 2017. Ва­ри­ант 5. (Часть 2)
Методы геометрии: Метод ко­ор­ди­нат
Классификатор стереометрии: Пря­мо­уголь­ный па­рал­ле­ле­пи­пед, Се­че­ние, па­рал­лель­ное или пер­пен­ди­ку­ляр­ное пря­мой, Угол между плос­ко­стя­ми