Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 527425
i

В тре­уголь­ной пи­ра­ми­де SABC плос­кие углы ABC и SAB пря­мые, дву­гран­ный угол между плос­ко­стя­ми ABS и ABC равен \arcctg левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , BC=7, AB=4.

а)  Най­ди­те ко­си­нус угла между гра­ня­ми ASC и ABC.

б)  Най­ди­те длину вы­со­ты пи­ра­ми­ды, опу­щен­ной из вер­ши­ны B на плос­кость ASC.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку пря­мая AS пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой AB, пря­мая BC пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой AB и AB= левая круг­лая скоб­ка ABC пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка ABS пра­вая круг­лая скоб­ка , то

\angle левая круг­лая скоб­ка ABS,ABC пра­вая круг­лая скоб­ка =\angle левая круг­лая скоб­ка SA,BC пра­вая круг­лая скоб­ка .

Вве­дем ко­ор­ди­на­ты с на­ча­лом в точке B и осями, на­прав­лен­ны­ми по BC, BA и пер­пен­ди­ку­ля­ру к ABC. Тогда ко­ор­ди­на­ты вер­шин будут B левая круг­лая скоб­ка 0;0;0 пра­вая круг­лая скоб­ка , C левая круг­лая скоб­ка 7;0;0 пра­вая круг­лая скоб­ка , A левая круг­лая скоб­ка 0;4;0 пра­вая круг­лая скоб­ка . Про­ек­ция луча AS на плос­кость ABC  — луч, про­хо­дя­щий через A пер­пен­ди­ку­ляр­но AB, по­это­му y-ко­ор­ди­на­та точки S равна 4. От­но­ше­ние ее x и z  — ко­ор­ди­нат равно ко­тан­ген­су угла между лучом AS и его про­ек­ции, то есть 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та :3. Не­труд­но ви­деть, что для за­да­чи со­вер­шен­но не­важ­но. где имен­но на луче рас­по­ло­же­на точка S, по­это­му мы можем вы­брать ко­ор­ди­на­ты про­из­воль­но. Пусть S левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та ;4;3 пра­вая круг­лая скоб­ка

а)  Най­дем урав­не­ние плос­ко­сти ASC. Пусть оно имеет вид Ax плюс By плюс Cz плюс D=0, тогда, под­став­ляя в него ко­ор­ди­на­ты точек, по­лу­чим

4B плюс D=0,    7A плюс D=0,    2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та A плюс 4B плюс 3C плюс D=0.

Пусть D= минус 28, тогда из пер­вых двух урав­не­ний B=7; A=4, а из по­след­не­го:

8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та плюс 3C=0 рав­но­силь­но C= минус дробь: чис­ли­тель: 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

До­мно­жая урав­не­ние на 3 по­лу­чим:

12x плюс 21y минус 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та z минус 84=0.

Урав­не­ние плос­ко­сти ABC это z=0. По­это­му:

 ко­си­нус \angle левая круг­лая скоб­ка ASC,ABC пра­вая круг­лая скоб­ка =\pm дробь: чис­ли­тель: минус 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 0 плюс 0 плюс 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 144 плюс 441 плюс 640 конец ар­гу­мен­та =\pm дробь: чис­ли­тель: 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 35 конец дроби .

Знак вы­бран так, чтобы ответ был от­ри­ца­тель­ным, по­сколь­ку про­ек­ция точки S на плос­кость ос­но­ва­ния на­хо­дит­ся по дру­гую сто­ро­ну от пря­мой AC не­же­ли точка B, по­это­му угол будет тупым.

б)  Рас­сто­я­ние от B до плос­ко­сти ASC со­став­ля­ет

 дробь: чис­ли­тель: |12 умно­жить на 0 плюс 21 умно­жить на 0 минус 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 0 минус 84|, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 144 плюс 441 плюс 640 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 84, зна­ме­на­тель: 35 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

 

Ответ: a)  минус дробь: чис­ли­тель: 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 35 конец дроби ; б)  дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в пунк­тах а) и б) 2
Вы­пол­нен толь­ко один из пунк­тов   — а) или б)1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, при­ведённых выше0
Мак­си­маль­ный балл2
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 259
Методы геометрии: Ис­поль­зо­ва­ние век­то­ров, Метод ко­ор­ди­нат
Классификатор стереометрии: Рас­сто­я­ние от точки до плос­ко­сти, Тре­уголь­ная пи­ра­ми­да, Угол между плос­ко­стя­ми