Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Дана пра­виль­ная че­ты­рех­уголь­ная приз­ма ABCDA1B1C1D1. На ребре AA1 от­ме­че­на точка K так, что AK : KA1  =  1 : 2. Плос­кость α про­хо­дит через точки B и K па­рал­лель­но пря­мой AC. Эта плос­кость пе­ре­се­ка­ет ребро DD1 в точке M.

а)  До­ка­жи­те, что MD : MD1  =  2 : 1.

б)  Най­ди­те пло­щадь се­че­ния, если AB  =  4, AA1  =  6.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Про­ведём в пря­мо­уголь­ни­ке AA_1C_1C от­ре­зок KL па­рал­лель­но AC. За­ме­тим, что плос­кость KBL па­рал­лель­на пря­мой AC по при­зна­ку па­рал­лель­но­сти пря­мой и плос­ко­сти. По­это­му KBL  — плос­кость се­че­ния. Плос­кость се­че­ния пе­ре­се­ка­ет па­рал­лель­ные грани приз­мы по па­рал­лель­ным от­рез­кам. Про­ведём от­ре­зок LM па­рал­лель­но BK, про­ве­дем от­ре­зок KM. По­лу­чен­ный четырёхуголь­ник BLMK  — ис­ко­мое се­че­ние. (См. Пра­ви­ла в конце по­яс­не­ния.)

Из ра­вен­ства АК  =  LC сле­ду­ет, что CL : LC1  =  1 : 2. В силу па­рал­лель­но­сти пря­мых KB и ML по­лу­ча­ем, что DM  =  2LC, тогда DM : MD1  =  2 : 1. Это и тре­бо­ва­лось до­ка­зать.

 

б)  За­ме­тим, что по тео­ре­ме о трех пер­пен­ди­ку­ля­рах пря­мые BM и AC пер­пен­ди­ку­ляр­ны, а зна­чит, пря­мые BM и KL пер­пен­ди­ку­ляр­ны. Пло­щадь че­ты­рех­уголь­ни­ка, диа­го­на­ли ко­то­ро­го вза­им­но пер­пен­ди­ку­ляр­ны, равна по­ло­ви­не про­из­ве­де­ния диа­го­на­лей. Най­дем их: KL=AC=4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та как диа­го­наль квад­ра­та, ле­жа­ще­го в ос­но­ва­нии приз­мы, BM= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: BD в квад­ра­те плюс DM в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 32 плюс 16 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 48 конец ар­гу­мен­та по тео­ре­ме Пи­фа­го­ра. Тогда

S_BKML= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби BM умно­жить на KL= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 48 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та =2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 96 конец ар­гу­мен­та =8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та .

Ответ: б) 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та .

 

Иное рас­суж­де­ние в пунк­те б).

За­ме­тив, что KB=BL= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 20 конец ар­гу­мен­та , можно было бы за­клю­чить, что се­че­ни­ем яв­ля­ет­ся ромб, и найти его пло­щадь как по­ло­ви­ну про­из­ве­де­ния диа­го­на­лей.

 

Ал­го­ритм по­стро­е­ния се­че­ний

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
Источник: До­сроч­ный ЕГЭ по ма­те­ма­ти­ке (Центр) 30.03.2018
Методы геометрии: Тео­ре­ма о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах
Классификатор стереометрии: Де­ле­ние от­рез­ка, Пло­щадь се­че­ния, Пра­виль­ная четырёхуголь­ная приз­ма, Се­че­ние  — па­рал­ле­ло­грамм, Се­че­ние, па­рал­лель­ное или пер­пен­ди­ку­ляр­ное пря­мой