Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Сто­ро­на ос­но­ва­ния пра­виль­ной тре­уголь­ной приз­мы ABCA1B1C1 равна 10 ко­рень из 3 , а вы­со­та СС1 равна 7,5. На ребре B1C1 от­ме­че­на точка Р так, что B1P:PC1  =  1 : 3. Точки Q и М яв­ля­ют­ся се­ре­ди­на­ми сто­рон АВ и A1C1 со­от­вет­ствен­но. Плос­кость α па­рал­лель­на пря­мой АС и про­хо­дит через точки Р и Q.

а)  До­ка­жи­те, что пря­мая ВМ пер­пен­ди­ку­ляр­на плос­ко­сти α.

б)  Най­ди­те рас­сто­я­ние от точки М до плос­ко­сти α.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Про­ве­дем через P и Q пря­мые SP и QT, па­рал­лель­ные CA. Пусть M_1  — се­ре­ди­на ребра AC. Тогда M_1B  — про­ек­ция BM на плос­кость ос­но­ва­ни. Она пер­пен­ди­ку­ляр­на сред­ней линии QT ос­но­ва­ния, по­это­му и BM\perp TQ.

 

Пусть далее N  — точка на ребре B_1A_1 такая, что B_1N:NA_1=3:1. Тогда MN\perp B_1A_1 и Зна­чит, BN  — про­ек­ция BM на плос­кость BB_1A_1A. Если мы до­ка­жем, что BN\perp QS, то и BM\perp QS и тогда BM\perp PSQT.

 

Оче­вид­но SN=QA, SN\parallel QA, по­это­му AQSN  — па­рал­ле­ло­грамм и QS=NA. Оста­лось про­ве­рить, что тре­уголь­ник BNA  — пря­мо­уголь­ный.

 

Про­ве­рим тео­ре­му Пи­фа­го­ра.

BN в квад­ра­те плюс NA в квад­ра­те =BB_1 в квад­ра­те плюс B_1S в квад­ра­те плюс NA_1 в квад­ра­те плюс AA_1 в квад­ра­те =

=2BB_1 в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби BA в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби BA в квад­ра­те =2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 15 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 в квад­ра­те конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби умно­жить на 300=300=AB в квад­ра­те . До­ка­за­но.

б)  Пусть X  — се­ре­ди­на PS, Y  — се­ре­ди­на QT. Опу­стим пер­пен­ди­ку­ляр из M на пря­мую XY. По­сколь­ку он лежит в плос­ко­сти BB_1M, он будет за­од­но пер­пен­ди­кулрен и пря­мой QT, Зна­чит, он-то и есть ис­ко­мое рас­сто­я­ние. Вы­чис­лим те­перь его длину через пло­щадь тре­уголь­ни­ка MXY.

d левая круг­лая скоб­ка M,XY пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 2S_MXY, зна­ме­на­тель: XY конец дроби = дробь: чис­ли­тель: XM умно­жить на d левая круг­лая скоб­ка Y,XM пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: XY конец дроби = дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби B_1M умно­жить на BB_1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: BB_1 в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби B_1M в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на 15, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 15 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 в квад­ра­те конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 15 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 в квад­ра­те конец дроби конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Ответ:  дробь: чис­ли­тель: 9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 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 № 227
Классификатор стереометрии: Де­ле­ние от­рез­ка, Пер­пен­ди­ку­ляр­ность пря­мой и плос­ко­сти, Пра­виль­ная тре­уголь­ная приз­ма, Рас­сто­я­ние от точки до плос­ко­сти, Се­че­ние, па­рал­лель­ное или пер­пен­ди­ку­ляр­ное пря­мой