Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 529579
i

В ос­но­ва­нии пря­мо­уголь­но­го па­рал­ле­ле­пи­пе­да ABCDA1B1C1D1 лежит квад­рат ABCD со сто­ро­ной 1, бо­ко­вое ребро равно 2. Плос­кость се­че­ния про­хо­дит через се­ре­ди­ны ребер AD и CC1 па­рал­лель­но диа­го­на­ли B1D.

а)  До­ка­жи­те, что плос­кость се­че­ния делит ребро BB1 в от­но­ше­нии 1 : 5, счи­тая от точки B1.

б)   Най­ди­те угол между плос­ко­стью се­че­ния и плос­ко­стью ос­но­ва­ния па­рал­ле­ле­пи­пе­да.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  По­стро­им ука­зан­ное се­че­ние (см. рис.). Пусть M  — се­ре­ди­на AD, N  — се­ре­ди­на CC1, L  — точка пе­ре­се­че­ния диа­го­на­лей грани AA1B1B. Тогда ML  — сред­няя линия тре­уголь­ни­ка AB1D, ML па­рал­лель­на B1D1 и, сле­до­ва­тель­но, лежит в плос­ко­сти се­че­ния. Пря­мая ML лежит в плос­ко­сти ADC1B1 и, сле­до­ва­тель­но, пе­ре­се­ка­ет B1C1. Пусть K  — точка пе­ре­се­че­ния ML и B1C1. Про­ведём пря­мую KN. Пусть P  — точка пе­ре­се­че­ния KN и BC, а Q  — точка пе­ре­се­че­ния KN и BB1. Про­ве­дем пря­мую MP. Пусть R  — точка пе­ре­се­че­ния MP и CD, S  — точка пе­ре­се­че­ния QL и AA1. Со­еди­ним те­перь S и M, по­лу­чим пя­ти­уголь­ник MRNQS  — ис­ко­мое се­че­ние.

Из ра­вен­ства тре­уголь­ни­ков AML и LKB1 имеем: KB_1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AD. Тре­уголь­ни­ки KB1Q и KC1N по­доб­ны, причём

 дробь: чис­ли­тель: B_1Q, зна­ме­на­тель: C_1N конец дроби = дробь: чис­ли­тель: KB_1, зна­ме­на­тель: KC_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \tfrac12AD, зна­ме­на­тель: \tfrac32AD конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ,

сле­до­ва­тель­но,

BQ= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби CN= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби CC_1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби BB_1.

Таким об­ра­зом,

 дробь: чис­ли­тель: B_1Q, зна­ме­на­тель: QB конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \tfrac16BB_1, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 1 минус \tfrac16 пра­вая круг­лая скоб­ка BB_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

б)  Из точек B и Q опу­стим пер­пен­ди­ку­ля­ры на пря­мую MR= левая круг­лая скоб­ка ABCD пра­вая круг­лая скоб­ка \cap левая круг­лая скоб­ка MRNQS пра­вая круг­лая скоб­ка . По тео­ре­ме о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах они по­па­дут в одну точку H, тогда BHQ  — ис­ко­мый угол. Из п. а) BQ= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на 2= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Тре­уголь­ни­ки KC1N и NCP равны, сле­до­ва­тель­но, CP= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , BP= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Тре­уголь­ни­ки CPR и MDR по­доб­ны, по­это­му  дробь: чис­ли­тель: CR, зна­ме­на­тель: RD конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \tfrac32, зна­ме­на­тель: \tfrac12 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби , CR= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , а зна­чит,

RP= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: CP в квад­ра­те плюс CR в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та .

Тре­уголь­ни­ки BHP и CPR по­доб­ны, по­это­му  дробь: чис­ли­тель: BH, зна­ме­на­тель: CR конец дроби = дробь: чис­ли­тель: BP, зна­ме­на­тель: RP конец дроби . Тогда BH= дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , от­ку­да  тан­генс BHQ= дробь: чис­ли­тель: \tfrac53, зна­ме­на­тель: \tfrac ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , то есть \angle BHQ= арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

 

Ответ: б)  арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 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 № 290