Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В пра­виль­ной че­ты­рех­уголь­ной приз­ме ABCDA_1B_1C_1D_1 АВ  =  ВС  =  8, AA_1 = 6. Через точки А и С пер­пен­ди­ку­ляр­но BD_1 про­ве­де­на плос­кость Ω.

а)  До­ка­жи­те, что плос­кость Ω пе­ре­се­ка­ет ребро B_1C_1 в такой точке М, что MB_1 : MC_1 = 7 : 9.

б)  Най­ди­те угол между плос­ко­стя­ми  Ω  и  ACC_1.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Вве­дем ко­ор­ди­на­ты с на­ча­лом в точке A и осями, на­прав­лен­ны­ми по реб­рам AB, AD, AA_1 со­от­вет­ствен­но. Тогда ко­ор­ди­на­ты не­ко­то­рых точек будут та­ки­ми A левая круг­лая скоб­ка 0;0;0 пра­вая круг­лая скоб­ка , C левая круг­лая скоб­ка 8;8;0 пра­вая круг­лая скоб­ка , B левая круг­лая скоб­ка 8;0;0 пра­вая круг­лая скоб­ка , D_1 левая круг­лая скоб­ка 0;8;6 пра­вая круг­лая скоб­ка . Тогда век­тор \overlineBD_1= левая фи­гур­ная скоб­ка минус 8;8;6 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка и урав­не­ние пер­пен­ди­ку­ляр­ной к нему плос­ко­сти имеет вид  минус 8x плюс 8y плюс 6z плюс D=0. Чтобы плос­кость про­хо­ди­ла через точку A, нужно чтобы D=0. За­ме­тим, что  минус 8x плюс 8y плюс 6z=0 дей­стви­тель­но про­хо­дит и через точку C.

Обо­зна­чим ко­ор­ди­на­ты точки пе­ре­се­че­ния T этой плос­ко­сти с B_1C_1 за  левая круг­лая скоб­ка 8;a;6 пра­вая круг­лая скоб­ка . Тогда  минус 64 плюс 8a плюс 36=0, то есть a= дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Тогда B_1T= дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , C_1T=8 минус B_1T= дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби и B_1T:C_1T=7:9.

б)  Урав­не­ние плос­ко­сти ACC_1 это x минус y=0 (ясно, что точки A, C, C_1 в него под­хо­дят), по­это­му

 ко­си­нус \angle \omega= дробь: чис­ли­тель: \abs минус 8 плюс левая круг­лая скоб­ка минус 8 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 0, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка минус 8 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 8 в квад­ра­те плюс 6 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 328 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 82 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Ответ:  арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 82 конец ар­гу­мен­та 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 № 194
Методы геометрии: Ис­поль­зо­ва­ние век­то­ров, Метод ко­ор­ди­нат
Классификатор стереометрии: Де­ле­ние от­рез­ка, Пра­виль­ная четырёхуголь­ная приз­ма, Се­че­ние, па­рал­лель­ное или пер­пен­ди­ку­ляр­ное пря­мой, Угол между плос­ко­стя­ми