Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В тре­уголь­ной пи­ра­ми­де SABC точка Е  — се­ре­ди­на ребра SA, точка F  — се­ре­ди­на ребра SB, О  — точка пе­ре­се­че­ния ме­ди­ан тре­уголь­ни­ка АВС.

а)  До­ка­жи­те, что плос­кость CEF делит от­ре­зок SO в от­но­ше­нии 3 : 2, счи­тая от вер­ши­ны S.

б)  Най­ди­те ко­си­нус угла между плос­ко­стя­ми CEF и EFT, если точка Т  — се­ре­ди­на SC, пи­ра­ми­да SABC пра­виль­ная, пло­щадь тре­уголь­ни­ка АВС равна 27 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , а SB  =  10.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)   Пусть точка D  — се­ре­ди­на AB, K  — точка пре­се­че­ния SD и EF, се­ре­ди­на SD, а L  — точка пе­ре­се­че­ния CK и SO. Тогда L  — точка пе­ре­се­че­ния SO с плос­ко­стью CEF. По тео­ре­ме Ме­не­лая для тре­уголь­ни­ка DSO и пря­мой CK имеем:

 дробь: чис­ли­тель: DK, зна­ме­на­тель: KS конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: SL, зна­ме­на­тель: LO конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: OC, зна­ме­на­тель: CD конец дроби = 1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: SL, зна­ме­на­тель: LO конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

б)  За­ме­тим, что пря­мая ET па­рал­лель­на пря­мой AC, а пря­мая FT па­рал­лель­на пря­мой BC. Сле­до­ва­тель­но, плос­ко­сти EFT и ABC па­рал­лель­ны. Будем ис­кать ко­си­нус угла между плос­ко­стя­ми CEF и ABC. Плос­ко­сти CEF и EFT пе­ре­се­ка­ют­ся по пря­мой EF, па­рал­лель­ной AB, по­это­му пря­мая, по ко­то­рой пе­ре­се­ка­ют­ся плос­ко­сти CEF и ABC па­рал­лель­на AB. Так как пи­ра­ми­да пра­виль­ная, пря­мая CD пер­пен­ди­ку­ляр­на AB, а пря­мая CK пер­пен­ди­ку­ляр­на EF. Сле­до­ва­тель­но, нужно найти ко­си­нус угла KCD, рав­но­го углу LCO.

Вы­чис­лим:

CO= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби CD= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AB = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби AB.

S_ABC= дробь: чис­ли­тель: AB в квад­ра­те ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =27 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ,

от­ку­да AB=6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , а CO  =  6.

Тогда SO= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: SC в квад­ра­те минус CO в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =8, LO= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби SO = дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби , от­ку­да

 тан­генс \angle LCO = дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: 5 умно­жить на 6 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 15 конец дроби ,

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­си­нус в квад­ра­те \angle LCO конец дроби = tg в квад­ра­те LCO плюс 1 = дробь: чис­ли­тель: 289, зна­ме­на­тель: 225 конец дроби .

Тем самым  ко­си­нус \angle LCO = дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби .

 

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
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 выше0
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 323. (часть C)
Методы геометрии: Тео­ре­ма Ме­не­лая, Тео­ре­мы Чевы, Ме­не­лая, Ван-Обеля, Три­го­но­мет­рия в гео­мет­рии
Классификатор стереометрии: Де­ле­ние от­рез­ка, Пра­виль­ная тре­уголь­ная пи­ра­ми­да, Тре­уголь­ная пи­ра­ми­да, Угол между плос­ко­стя­ми