Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 633752
i

В кубе ABCDA1B1C1D1 от­ме­че­ны се­ре­ди­ны P и E от­рез­ков AB и AD со­от­вет­ствен­но.

а)  До­ка­жи­те, что пря­мые B1E и СР пер­пен­ди­ку­ляр­ны.

б)  Най­ди­те рас­сто­я­ние между этими пря­мы­ми, если B_1 E =5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та ?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть ребро куба равно a. Про­ве­дем пря­мую EF па­рал­лель­ную пря­мой CP, по­лу­чим по­доб­ные тре­уголь­ни­ки DEF и BCP. Зна­чит,

AE=ED= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,  DF= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ,  FC= дробь: чис­ли­тель: 3a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ,

от­ку­да

EF= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: ED в квад­ра­те плюс DF в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , B_1E= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AE в квад­ра­те плюс AB в квад­ра­те плюс BB_1 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 3a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,  B_1F= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: FC в квад­ра­те плюс BC в квад­ра­те плюс BB_1 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 41 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Не­труд­но за­ме­тить, что EF в квад­ра­те плюс B_1E в квад­ра­те =B_1F в квад­ра­те , сле­до­ва­тель­но, по тео­ре­ме, об­рат­ной тео­ре­ме Пи­фа­го­ра, от­рез­ки B1E и EF пер­пен­ди­ку­ляр­ны.

 

б)  Пусть R  — точка пе­ре­се­че­ния пря­мых CP и BE. За­ме­тим, что пря­мая CP пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой BE и пря­мая CP пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой B1B. Сле­до­ва­тель­но, пря­мая CP пер­пен­ди­ку­ляр­на плос­ко­сти BEB1, а по­то­му рас­сто­я­ние между скре­щи­ва­ю­щи­ми­ся пря­мы­ми B1E и СР равно длине пер­пен­ди­ку­ля­ра RH, про­ве­ден­но­го из точки R на пря­мую B1E.

Тре­уголь­ни­ки BPR и BEA  — по­доб­ны, сле­до­ва­тель­но,  дробь: чис­ли­тель: BR, зна­ме­на­тель: PB конец дроби = дробь: чис­ли­тель: AB, зна­ме­на­тель: BE конец дроби , от­ку­да

BR= дробь: чис­ли­тель: AB умно­жить на PB, зна­ме­на­тель: BE конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 5 конец дроби , ER=BE минус BR= дробь: чис­ли­тель: 3a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 10 конец дроби .

Тре­уголь­ни­ки RHE и BEB1 по­доб­ны, сле­до­ва­тель­но,  дробь: чис­ли­тель: RH, зна­ме­на­тель: BB_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ER, зна­ме­на­тель: B_1E конец дроби , от­ку­да

 RH= дробь: чис­ли­тель: ER умно­жить на BB_1, зна­ме­на­тель: B_1E конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ,

где  B_1E= дробь: чис­ли­тель: 3a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та . Тогда  a= дробь: чис­ли­тель: 10 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , от­ку­да RH= дробь: чис­ли­тель: 10, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

 

Ответ: б) d левая круг­лая скоб­ка B_1E, CP пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 10, зна­ме­на­тель: 3 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 № 403
Методы геометрии: Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра
Классификатор стереометрии: Пер­пен­ди­ку­ляр­ность пря­мых, Рас­сто­я­ние между скре­щи­ва­ю­щи­ми­ся пря­мы­ми, Куб