Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 521801
i

В ос­но­ва­нии пря­мой приз­мы ABCDA1B1C1D1 лежит ромб ABCD, при­чем AB  =  BD.

Точки М и N  — се­ре­ди­ны ребер В1С1 и АВ со­от­вет­ствен­но.

а)  До­ка­жи­те, что се­че­ние приз­мы плос­ко­стью MND1  — мно­го­уголь­ник с пря­мым углом при вер­ши­не D1.

б)  Най­ди­те пло­щадь ука­зан­но­го се­че­ния, если AB  =  8, AA1  =  3 ко­рень из 2 .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Опу­стим из N пер­пен­ди­ку­ляр на AD и обо­зна­чим его ос­но­ва­ние за T. По усло­вию тре­уголь­ник A_1B_1D_1  — рав­но­сто­рон­ний, как и тре­уголь­ник B_1D_1C_1, по­это­му \angle A_1D_1M=\angle A_1D_1B_1 плюс \angle B_1D_1M=60 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 30 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка =90 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка , то есть A_1D_1\perp D_1M. Ясно, что NT\parallel D_1M, по­это­му T тоже лежит в се­че­нии. Но тогда TD_1\perp D_1M, по­сколь­ку про­ек­ция TD_1 на плос­кость верх­не­го ос­но­ва­ния  — пря­мая A_1D_1.

 

б)  Ясно, что AT:TD=1:3. Про­ве­дем в грани BB_1C_1C пря­мую, па­рал­лель­ную D_1T и обо­зна­чим ее точку пе­ре­се­че­ния с реб­ром BB_1 за K. Тогда се­че­ние  — пя­ти­уголь­ник TNKMD_1. Рас­смот­рим его про­ек­цию на ниж­нее ос­но­ва­ние  — пя­ти­уголь­ник TNBM_1D. По из­вест­ной фор­му­ле имеем

 

S_TNKMD_1=S_TNBM_1D: ко­си­нус \angle левая круг­лая скоб­ка TND_1,TND пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: S_BDM_1 плюс S_ABD минус S_ANT, зна­ме­на­тель: ко­си­нус \angle D_1TD конец дроби , по­сколь­ку плос­ко­сти пе­ре­се­ка­ют­ся по пря­мой TN и пря­мые TD и TD_1 пер­пен­ди­у­ляр­ны ей. Про­дол­жим вы­чис­ле­ния.

 

 дробь: чис­ли­тель: S_BDM_1 плюс S_ABD минус S_ANT, зна­ме­на­тель: ко­си­нус \angle D_1TD конец дроби = дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби S_BDC плюс S_ABD минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби S_BDM_1, зна­ме­на­тель: TD:TD_1 конец дроби =
= дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби S_BDC плюс S_BDC минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби S_BDC, зна­ме­на­тель: 6: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 11 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 54 конец ар­гу­мен­та S_BDC, зна­ме­на­тель: 8 умно­жить на 6 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 11 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 8 в квад­ра­те ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , зна­ме­на­тель: 16 конец дроби =33 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та .

 

Ответ: б) 33 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та .

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 № 232
Классификатор стереометрии: Пло­щадь се­че­ния, Пря­мая приз­ма, Се­че­ние, про­хо­дя­щее через три точки