
Основание ABCD призмы — трапеция с основаниями AB = 2CD.
а) Докажите, что плоскость проходит через середину бокового ребра
б) Найдите угол между боковым ребром и этой плоскостью, если призма прямая, трапеция ABCD прямоугольная с прямым углом при вершине B, а BC = CD и
Решение. а) Пусть плоскость
пересекает ребро
в точке K. Параллельные плоскости пересекаются третьей по параллельным прямым, поэтому параллельные грани
и
сечение пересекает по параллельным прямым
и
Следовательно, углы и
равны и треугольники
и
подобны и коэффициент подобия
то есть
и K — середина
б) Пусть L — точка пересечения и СD, тогда BL — прямая пересечения плоскостей ABCD и
Опустим из K и С перпендикуляры KH и CH на BL. Они попадут в одну точку по теореме о трех перпендикулярах. BL параллельно
и параллельно
Следовательно, ABLD — параллелограмм. Тогда CL = CD = BC и треугольник BCL — прямоугольный и равнобедренный и его высота равна
при этом
Следовательно,
Тогда и равен углу между плоскостью
и плоскостью основания.
перпендикулярно ABCD, следовательно, угол между
и
равен
Ответ: б) 30°.
Приведём решение п. б) Ирины Шраго.
Решим задание координатно-векторным методом. Начало координат в точке C, ось Ox вдоль луча CB, ось Oy вдоль луча CL, ось Oz вдоль луча CC1. Уравнение плоскости в отрезках
где и
Таким образом, вектор нормали а вектор
поскольку он сонаправлен с осью Оz. Синус искомого угла равен модулю косинуса угла между этими векторами,
Следовательно,
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Имеется верное доказательство утверждения пункта a) и обоснованно получен верный ответ в пункте б) | 3 |
| Получен обоснованный ответ в пункте б) ИЛИ имеется верное доказательство утверждения пункта а) и при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки | 2 |
| Имеется верное доказательство утверждения пункта а) ИЛИ при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки, ИЛИ обоснованно получен верный ответ в пункте б) с использованием утверждения пункта а), при этом пункт а) не выполнен | 1 |
| Решение не соответствует ни одному из критериев, приведённых выше | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
PDF-версии: