Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Ос­но­ва­ни­ем пря­мой тре­уголь­ной приз­мы ABCA1B1C1 яв­ля­ет­ся пря­мо­уголь­ный тре­уголь­ник ABC с пря­мым углом C. Пря­мые CA1 и AB1 пер­пен­ди­ку­ляр­ны.

а)  До­ка­жи­те, что AA1  =  AC.

б)  Най­ди­те рас­сто­я­ние между пря­мы­ми CA1 и AB1, если AC  =  6, BC  =  3.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Спро­ек­ти­ру­ем на­клон­ную AB_1 на плос­кость CAA_1, ее про­ек­ци­ей яв­ля­ет­ся пря­мая AC_1. Так как CA_1\perp AB_1, по тео­ре­ме о трех пер­пен­ди­ку­ля­рах, сле­ду­ет, что CA_1\perp AC_1. Таким об­ра­зом, в пря­мо­уголь­ни­ке ACC_1A_1 диа­го­на­ли пер­пен­ди­ку­ляр­ны, по­это­му он яв­ля­ет­ся квад­ра­том, сле­до­ва­тель­но, AA_1=AC.

б)  Из п. а) сле­ду­ет, что A_1C\perp AB_1C_1 и пе­ре­се­ка­ет­ся с ней в се­ре­ди­не AC_1. Пусть M  — се­ре­ди­на AC_1, тогда ис­ко­мое рас­сто­я­ние равно рас­сто­я­нию между про­ек­ци­я­ми пря­мых на плос­кость AB_1C_1, то есть рас­сто­я­нию от точки M до пря­мой AB_1. Это рас­сто­я­ние равно по­ло­ви­не вы­со­ты пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка AB_1C_1, про­ведённой к ги­по­те­ну­зе:

d левая круг­лая скоб­ка M, AB_1 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: AC_1 умно­жить на B_1C_1, зна­ме­на­тель: 2AB_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та AC умно­жить на BC, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2AC в квад­ра­те плюс BC в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та .

Ответ: б)  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та .

 

При­ве­дем дру­гой спо­соб ре­ше­ния для п. а).

Если CA_1\bot AB_1, то ска­ляр­ное про­из­ве­де­ние век­то­ров \overrightarrowCA_1 умно­жить на \overrightarrowAB_1=0. Вве­дем си­сте­му ко­ор­ди­нат с на­ча­лом в точке C. Пусть CA=C_1A_1=a, CC_1=AA_1=BB_1=b, CB=C_1B_1=c, тогда C левая круг­лая скоб­ка 0;0;0 пра­вая круг­лая скоб­ка , A левая круг­лая скоб­ка 0;a;0 пра­вая круг­лая скоб­ка , A_1 левая круг­лая скоб­ка 0;a;b пра­вая круг­лая скоб­ка , B_1 левая круг­лая скоб­ка c;0;b пра­вая круг­лая скоб­ка , по­лу­чим ко­ор­ди­на­ты век­то­ров \overrightarrowCA_1 левая круг­лая скоб­ка 0;a;b пра­вая круг­лая скоб­ка и \overrightarrowAB_1 левая круг­лая скоб­ка c; минус a;b пра­вая круг­лая скоб­ка . По усло­вию \overrightarrowCA_1 умно­жить на \overrightarrowAB_1=0, а зна­чит, что c умно­жить на 0 плюс левая круг­лая скоб­ка минус a пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на a плюс b умно­жить на b=0, это воз­мож­но, когда a в квад­ра­те =b в квад­ра­те , то есть при a=b или a= минус b, од­на­ко, ввиду того, как вве­де­на си­сте­ма ко­ор­ди­нат, a и b имеют оди­на­ко­вые знаки, зна­чит, a=b, тогда CA=AA_1.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та a) и обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те б)3
По­лу­чен обос­но­ван­ный ответ в пунк­те б)

ИЛИ

име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а) и при обос­но­ван­ном ре­ше­нии пунк­та б) по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за ариф­ме­ти­че­ской ошиб­ки

2
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а)

ИЛИ

при обос­но­ван­ном ре­ше­нии пунк­та б) по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за ариф­ме­ти­че­ской ошиб­ки,

ИЛИ

обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в пунк­те б) с ис­поль­зо­ва­ни­ем утвер­жде­ния пунк­та а), при этом пункт а) не вы­пол­нен

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, при­ведённых выше0
Мак­си­маль­ный балл3

Аналоги к заданию № 517460: 517467 Все

Источники:
Методы геометрии: Метод ко­ор­ди­нат, Тео­ре­ма о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах
Классификатор стереометрии: Пер­пен­ди­ку­ляр­ность пря­мых, Пря­мая тре­уголь­ная приз­ма, Рас­сто­я­ние между скре­щи­ва­ю­щи­ми­ся пря­мы­ми