Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 533830
i

В пря­мо­уголь­ном па­рал­ле­ле­пи­пе­де ABCDA1B1C1D1 из­вест­но от­но­ше­ние ребер АВ : BC : CC1  =  1 : 2 : 3.

а)  Най­ди­те угол между пря­мой BD1 и плос­ко­стью ВС1D.

б)  До­ка­жи­те, что ко­си­нус угла между плос­ко­стя­ми АА1D и ВС1D равен 6/7.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Вве­дем си­сте­му ко­ор­ди­нат, свя­зан­ную с па­рал­ле­ле­пи­пе­дом. Пусть AB = t, а на­ча­ло ко­ор­ди­нат на­хо­дит­ся в точке B(0, 0, 0). Тогда D(t, 2t, 3t) и на­прав­ля­ю­щий век­тор пря­мой BD есть \vece= левая круг­лая скоб­ка t,2t,3t пра­вая круг­лая скоб­ка . Со­ста­вим урав­не­ние плос­ко­сти BDC1, про­хо­дя­щей через точку B (0, 0, 0) и, зна­чит, име­ю­щей вид ax плюс by плюс c=0. Эта плос­кость про­хо­дит через точки D(t, 2t, 0) и C1(0, 2t, 3t), от­ку­да  си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка at плюс 2bt=0,  новая стро­ка 2bt плюс 3ct=0. конец си­сте­мы . Тогда a = 6, b = −3, c = 2, а зна­чит, век­тор нор­ма­ли к плос­ко­сти BDC1 имеет ко­ор­ди­на­ты \vecN = левая круг­лая скоб­ка 6, −3, 2 пра­вая круг­лая скоб­ка . Най­дем синус угла между BO1 и BDC1. Для этого вы­чис­лим

 дробь: чис­ли­тель: \vece умно­жить на \overrightarrowN, зна­ме­на­тель: |\vece| умно­жить на |\overrightarrowN| конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1 умно­жить на 6 плюс 2 левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 3 умно­жить на 2, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те плюс 2 в квад­ра­те плюс 3 в квад­ра­те ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 2 в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 14 конец ар­гу­мен­та ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 49 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 14 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 98 конец дроби .

Таким об­ра­зом, угол между BO1 и BDC1 равен  арк­си­нус дробь: чис­ли­тель: 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 14 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 98 конец дроби .

б)  Плос­кость AA1D  — грань, пер­пен­ди­ку­ляр­ная ребру AB. Сле­до­ва­тель­но, век­тор ее нор­ма­ли \vecN'= левая круг­лая скоб­ка 1, 0, 8 пра­вая круг­лая скоб­ка . Найдём ко­си­нус угла между AA1D и BDC1:

 дробь: чис­ли­тель: \vecN умно­жить на \vecN', зна­ме­на­тель: |\vecN| умно­жить на |\vecN'| конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6 умно­жить на 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 49 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби .

 

Ответ: a)  арк­си­нус дробь: чис­ли­тель: 6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 14 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 98 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 № 305 (часть 2)