Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 559903
i

Ос­но­ва­ни­ем че­ты­рех­уголь­ной пи­ра­ми­ды SABCD яв­ля­ет­ся пря­мо­уголь­ник ABCD, при­чем AB=3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , BC  =  6. Вы­со­та пи­ра­ми­ды про­хо­дит через точку пе­ре­се­че­ния диа­го­на­лей пря­мо­уголь­ни­ка. Из вер­шин A и C опу­ще­ны пер­пен­ди­ку­ля­ры AP и CQ на ребро SB.

а)  До­ка­жи­те, что P  — се­ре­ди­на BQ.

б)  Най­ди­те угол между плос­ко­стя­ми SBA и SBC, если SD  =  9.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть бо­ко­вое ребро пи­ра­ми­ды равно x. Тогда

 ко­си­нус \angle ABS= дробь: чис­ли­тель: AB, зна­ме­на­тель: 2SB конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2x конец дроби ,

 ко­си­нус \angle CBS= дробь: чис­ли­тель: BC, зна­ме­на­тель: 2SB конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: x конец дроби ,

BP=AB умно­жить на ко­си­нус \angle ABS= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: x конец дроби ,

BQ=BC умно­жить на ко­си­нус \angle CBS= дробь: чис­ли­тель: 3 умно­жить на 6, зна­ме­на­тель: x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 18, зна­ме­на­тель: x конец дроби .

Сле­до­ва­тель­но, BQ  =  2BP и P  — се­ре­ди­на BQ.

б)  В грани SBC про­ведём от­ре­зок PR па­рал­лель­но QC. Так как P  — се­ре­ди­на BQ, то R  — се­ре­ди­на BC. Кроме этого, угол APR яв­ля­ет­ся ли­ней­ным углом угла между гра­ня­ми SBA и SBC. Найдём пло­ща­ди гра­ней SAB и SBC. Пусть h_AB и h_BC их вы­со­ты со­от­вет­ствен­но. Тогда

h_AB= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: SB в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: AB, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 9 в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из 2 , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 34 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

h_BC= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: SB в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: BC, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 9 в квад­ра­те минус 3 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ,

S_SAB= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AB умно­жить на h_AB= дробь: чис­ли­тель: 9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Далее имеем: S_SBC= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби BC умно­жить на h_BC=18 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , AP= дробь: чис­ли­тель: 2S_SAB, зна­ме­на­тель: SB конец дроби = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та ,

PR= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби CQ= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 2S_SBC, зна­ме­на­тель: SB конец дроби =2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ,

AR= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AB в квад­ра­те плюс BR в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка 3 ко­рень из 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 3 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

На­пи­шем тео­ре­му ко­си­ну­сов для тре­уголь­ни­ка APR:

AR в квад­ра­те =AP в квад­ра­те плюс PR в квад­ра­те минус 2AP умно­жить на PR умно­жить на ко­си­нус \angle APR рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но 27=17 плюс 8 минус 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ко­си­нус \angle APR рав­но­силь­но ко­си­нус \angle APR= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 34 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Таким об­ра­зом, ис­ко­мый угол равен  арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 34 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

 

Ответ: б)  арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 34 конец ар­гу­мен­та 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 № 342
Методы геометрии: Тео­ре­ма ко­си­ну­сов
Классификатор стереометрии: Дву­гран­ный угол, ли­ней­ный угол дву­гран­но­го угла, Де­ле­ние от­рез­ка, Угол между плос­ко­стя­ми, Че­ты­рех­уголь­ная пи­ра­ми­да