Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 630201
i

В кубе ABCDA1B1C1D1 точки M и N яв­ля­ют­ся се­ре­ди­на­ми рёбер AB и AD со­от­вет­ствен­но.

а)  До­ка­жи­те, что пря­мые B1N и CM пер­пен­ди­ку­ляр­ны.

б)  Плос­кость α про­хо­дит через точки N и B1 па­рал­лель­но пря­мой CM. Най­ди­те рас­сто­я­ние от точки C до плос­ко­сти α, если B_1 N = 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пря­мая BN  — про­ек­ция B1N на плос­кость ABCD. Тре­уголь­ни­ки BCM и ABN равны по двум ка­те­там, сле­до­ва­тель­но,

\angle BCM =\angle ABN=90 гра­ду­сов минус \angle CBN,

от­ку­да \angle BCM плюс \angle CBN=90 гра­ду­сов, сле­до­ва­тель­но, пря­мая BN пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой CM. По тео­ре­ме о 3-x пер­пен­ди­ку­ля­рах пря­мые B1N и CM пер­пен­ди­ку­ляр­ны, ч. т. д.

б)  Про­ведём пря­мую NP па­рал­лель­ную пря­мой CM. Тре­уголь­ник NPD по­до­бен тре­уголь­ни­ку CMB, зна­чит,  дробь: чис­ли­тель: PD, зна­ме­на­тель: ND конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Рас­смот­рим пи­ра­ми­ду B1CPN. Пусть от­ре­зок h1  — вы­со­та, про­ве­ден­ная из точки B1, а от­ре­зок h2  — вы­со­та, про­ве­ден­ная из точки С. Тогда h_1 умно­жить на S_CPN=h_2 умно­жить на S_B_1PN (за­пи­сан двумя спо­со­ба­ми утро­ен­ный объем пи­ра­ми­ды). Най­дем h1. По т. Пи­фа­го­ра

h_1 в квад­ра­те плюс h_1 в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: h_1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка =B_1N в квад­ра­те =45 \Rightarrow дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби h_1 в квад­ра­те =45 \Rightarrow h_1=2 ко­рень из 5 ,

от­ку­да

CM в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из 5 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка ко­рень из 5 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =25 \Rightarrow CM=5,

по­лу­ча­ем

NP= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби CM= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Так как пря­мые NP и CM па­рал­лель­ны, то от­ре­зок B1N пер­пен­ди­ку­ля­рен пря­мой NP, сле­до­ва­тель­но,

S_B_1 NP= дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из 5 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 15 ко­рень из 5 , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Зна­чит,

S_CPN= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AD умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби CD= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби умно­жить на 2 ко­рень из 5 умно­жить на 2 ко­рень из 5 = дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Тогда

h_2= дробь: чис­ли­тель: h_1 умно­жить на S_CPN, зна­ме­на­тель: S_B_1PN конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из 5 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 15 ко­рень из 5 , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби конец дроби =2.

Ответ: б) 2.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Име­ет­ся вер­ное до­ка­за­тель­ство утвер­жде­ния пунк­та а), 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

Аналоги к заданию № 630217: 630201 Все

Источники:
Методы геометрии: Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра, Тео­ре­ма о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах, Метод объ­е­мов
Классификатор стереометрии: Пер­пен­ди­ку­ляр­ность пря­мых, Рас­сто­я­ние от точки до плос­ко­сти, Куб