Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Сто­ро­на ос­но­ва­ния ABCD пра­виль­ной пи­ра­ми­ды SABCD равна 2, угол между бо­ко­вым реб­ром и ос­но­ва­ни­ем равен  арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из 5 конец дроби }. На реб­рах и SD рас­по­ло­же­ны точки E и F так, что AE=2ES, DF=8SF. Через точки E и F про­ве­де­на плос­кость α, па­рал­лель­ная AB.

а)  Най­ди­те угол между плос­ко­стью ос­но­ва­ния и плос­ко­стью α.

б)  Най­ди­те рас­сто­я­ние от точки А до плос­ко­сти α.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

В рав­но­бед­рен­ном тре­уголь­ни­ке SBD имеем  ко­си­нус \angle SBD= дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: BD}2, зна­ме­на­тель: BS конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из { 2, зна­ме­на­тель: , конец дроби зна­ме­на­тель: BS конец дроби , от­ку­да BS= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та . Зна­чит, апо­фе­ма грани имеет длину  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: BS в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби AB в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =3.

Обо­зна­чим за Q и T се­ре­ди­ны ребер AB и CD со­от­вет­ствен­но. Далее, про­ве­дем EH и FG в гра­нях SAB и SCD со­от­вет­ствен­но, па­рал­лель­но AB и CD. Рас­смот­рим се­че­ние пи­ра­ми­ды плос­ко­стью QST и обо­зна­чим ее пе­ре­се­че­ние с EH и FG за M и N со­от­вет­ствен­но. Рас­смот­рим те­перь тре­уголь­ник QST. В нем QT=2 и SQ=ST=3. Обо­зна­чим за O се­ре­ди­ну QT, тогда  SO= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: SQ в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби QT в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 8 конец ар­гу­мен­та и  ко­си­нус \angle STQ= дробь: чис­ли­тель: OT, зна­ме­на­тель: ST конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

а)  Про­ве­дем пря­мую QN_1 па­рал­лель­но пря­мой MN. Ясно, что

 \angle левая круг­лая скоб­ка ABCD, альфа пра­вая круг­лая скоб­ка =\angle левая круг­лая скоб­ка MN,QT пра­вая круг­лая скоб­ка =\angle левая круг­лая скоб­ка QN_1,QT пра­вая круг­лая скоб­ка =\angle N_1QT,

по­сколь­ку линия пе­ре­се­че­ния плос­ко­стей па­рал­лель­на AB, а MN и QT пер­пен­ди­ку­ляр­ны AB. Далее,

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби =SM:SQ=SN:SN_1,

от­ку­да SN_1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ST, N_1T=2.

В тре­уголь­ни­ке QN_1T тогда по тео­ре­ме ко­си­ну­сов имеем:

QN_1 в квад­ра­те =4 плюс 4 минус 2 умно­жить на 2 умно­жить на 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ,

от­ку­да QN_1= дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Тогда в рав­но­бед­рен­ном тре­уголь­ни­ке QN_1T на­хо­дим:

 ко­си­нус \angle N_1QT= дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: QN}2, зна­ме­на­тель: QT конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из { 3, зна­ме­на­тель: к конец дроби онец дроби .

б)  Имеем:

d левая круг­лая скоб­ка A, альфа пра­вая круг­лая скоб­ка =d левая круг­лая скоб­ка Q, альфа пра­вая круг­лая скоб­ка =d левая круг­лая скоб­ка Q,MN пра­вая круг­лая скоб­ка =2d левая круг­лая скоб­ка S,MN пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 4S_SMN, зна­ме­на­тель: MN конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: SM, зна­ме­на­тель: SQ конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: SN, зна­ме­на­тель: ST конец дроби умно­жить на S_SQT, зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби QN_1 конец дроби =

 дробь: чис­ли­тель: 4 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби SO умно­жить на QT, зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби QN_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 2, зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 9 конец дроби .

 

Ответ: а)  арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби ; б)  дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 9 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 № 245
Классификатор стереометрии: Пра­виль­ная четырёхуголь­ная пи­ра­ми­да, Рас­сто­я­ние от точки до плос­ко­сти, Се­че­ние, па­рал­лель­ное или пер­пен­ди­ку­ляр­ное пря­мой, Угол между плос­ко­стя­ми