Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В пра­виль­ной че­ты­рех­уголь­ной пи­ра­ми­де SABCD точка L  — се­ре­ди­на бо­ко­во­го ребра SB. На ребре SA взята точка К так, что SK:KA=1:2.

а)  До­ка­жи­те, что плос­кость DKL па­рал­лель­на бо­ко­во­му ребру SC.

б)  Най­ди­те пло­щадь се­че­ния пи­ра­ми­ды плос­ко­стью DKL, если все ребра пи­ра­ми­ды равны 24.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а) Пусть N  — точка пе­ре­се­че­ния пря­мых KL и AB, а M  — точка пе­ре­се­че­ния пря­мых DN и BC. Тогда точки М и N лежат в плос­ко­сти DKL, а че­ты­рех­уголь­ник DKLM  — се­че­ние пи­ра­ми­ды плос­ко­стью DKL. На­пи­шем для тре­уголь­ни­ка SAB и пря­мой KN тео­ре­му Ме­не­лая:

 дробь: чис­ли­тель: BL, зна­ме­на­тель: LS конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: SK, зна­ме­на­тель: KA конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: AN, зна­ме­на­тель: NB конец дроби =1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: AN, зна­ме­на­тель: NB конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби ,

сле­до­ва­тель­но,  BN = AB = CD.

Таким об­ра­зом, тре­уголь­ни­ки BMN и CMD равны, по­это­му BM  =  CM, точка M  — се­ре­ди­на от­рез­ка BC, а от­ре­зок LM  — сред­няя линия тре­уголь­ни­ка BSC. Зна­чит, пря­мые SC и LM па­рал­лель­ны, сле­до­ва­тель­но, пря­мая SC па­рал­лель­на плос­ко­сти DKL.

 

б)  В п. а) по­ка­за­но, что се­че­ни­ем яв­ля­ет­ся че­ты­рех­уголь­ник DKLM. За­ме­тим, что BN  =  24, AK  =  16, BM  =  BL  =  ML  =  12, тогда

MD=MN= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: BN в квад­ра­те плюс BM в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =12 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та ,

и ND=24 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , \angle KAN =60 гра­ду­сов, \angle LBN =120 гра­ду­сов. С по­мо­щью тео­ре­мы ко­си­ну­сов най­дем NL и NK из тре­уголь­ни­ков NLB и NKA:

NL= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: BN в квад­ра­те плюс BL в квад­ра­те минус 2BN умно­жить на BL ко­си­нус \angle LBN конец ар­гу­мен­та = 12 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та ,

NK= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AN в квад­ра­те плюс AK в квад­ра­те минус 2AN умно­жить на AK ко­си­нус \angle KAN конец ар­гу­мен­та = 16 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та .

С по­мо­щью тео­ре­мы ко­си­ну­сов най­дем ко­си­нус и синус угла MNL:

ML в квад­ра­те = MN в квад­ра­те плюс NL в квад­ра­те минус 2MN умно­жить на NL ко­си­нус \angle MNL,

от­ку­да

 ко­си­нус \angle MNL = дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та конец дроби и  синус \angle MNL= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 19 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Таким об­ра­зом, для пло­щадь се­че­ния DKLM по­лу­ча­ем:

S_DKLM=S_NDK минус S_NML= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ND умно­жить на NK синус \angle MNL минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби NM умно­жить на NL синус \angle MNL=
= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби синус \angle MNL левая круг­лая скоб­ка ND умно­жить на NK минус NM умно­жить на NL пра­вая круг­лая скоб­ка =60 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 19 конец ар­гу­мен­та .

 

Ответ: б) 60 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 19 конец ар­гу­мен­та .

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 № 402
Методы геометрии: Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра, Тео­ре­ма ко­си­ну­сов, Тео­ре­ма Ме­не­лая
Классификатор стереометрии: Па­рал­лель­ность пря­мой и плос­ко­сти, Пра­виль­ная четырёхуголь­ная пи­ра­ми­да, Се­че­ние, про­хо­дя­щее через три точки, Пло­щадь се­че­ния