Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д10 C2 № 547544
i

В пра­виль­ной тре­уголь­ной приз­ме ABCA1B1C1 через се­ре­ди­ну D ребра CC1 про­ве­де­но се­че­ние ADB1.

а)  До­ка­жи­те, что плос­кость се­че­ния делит объем приз­мы по­по­лам.

б)   Най­ди­те угол между плос­ко­стя­ми АВС и ADB1, если бо­ко­вые ребра равны 2, а сто­ро­ны ос­но­ва­ния равны 5.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Через точку D про­ве­дем плос­кость DEF па­рал­лель­ную ABC, и точка Е яв­ля­ет­ся се­ре­ди­ной ребра АА1, а точка F  — се­ре­ди­на ребра BB1. Пусть плос­кость DEF пе­ре­се­ка­ет AB1 в точке M. Тогда, так как FE  — сред­няя линия ABB1A1, то M яв­ля­ет­ся се­ре­ди­ной AB1, сле­до­ва­тель­но, M  — се­ре­ди­на FE. Тогда DM  — ме­ди­а­на тре­уголь­ни­ка DEF и пло­ща­ди тре­уголь­ни­ков DEF и DEM равны. Кроме этого B1F  =  AE, зна­чит, объ­е­мы AMDE и B1DFM равны. Оче­вид­но, что плос­кость DEF раз­би­ва­ет приз­му на две фи­гу­ры рав­но­го объ­е­ма, зна­чит, объем ABCDEF равен объ­е­му фи­гу­ры DEFA1B1C1.

Вы­чис­лим:

V_ABCDB_1=V_ABCDMF плюс V_B_1DFF_1=V_ABCDMF плюс V_A1DEF=V_ABCDEF.

Это озна­ча­ет, что V_ABCDB_1 равен по­ло­ви­не объ­е­ма приз­мы. А это и тре­бо­ва­лось до­ка­зать.

 

б)  Так как плос­кость DEF па­рал­лель­на плос­ко­сти ABC, будем ис­кать угол между ней и плос­ко­стью ADB1. Они пе­ре­се­ка­ют­ся по пря­мой DM, ко­то­рая яв­ля­ет­ся ме­ди­а­ной и вы­со­той в тре­уголь­ни­ке DEF. Зна­чит, пря­мая FE пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой DM по тео­ре­ме о трех пер­пен­ди­ку­ля­рах и B1A пер­пен­ди­ку­ляр­на DM. Таким об­ра­зом, угол B1MF  — ли­ней­ный угол дву­гран­но­го угла. Далее имеем:

FM= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби EF= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AB= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

B_1F= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби BB_1=1.

Сле­до­ва­тель­но,  тан­генс \angle B_1MF = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби , от­ку­да  \angle B_1MF = арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

 

Ответ: б)  арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 2, 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 № 317. (Часть C)