Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 638592
i

Дана че­ты­рех­уголь­ная пи­ра­ми­да SABCD с пря­мо­уголь­ни­ком ABCD в ос­но­ва­нии, AB  =  6 и BC=6 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та . Вы­со­та пи­ра­ми­ды про­еци­ру­ет­ся в точку пе­ре­се­че­ния диа­го­на­лей ос­но­ва­ния. Из вер­шин А и C на ребро SB опу­ще­ны пер­пен­ди­ку­ля­ры AP и CQ.

а)  До­ка­жи­те, что точка P яв­ля­ет­ся се­ре­ди­ной от­рез­ка BQ.

б)  Най­ди­те угол между плос­ко­стя­ми SBA и SBC, если ребро SD  =  12.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть бо­ко­вое ребро пи­ра­ми­ды равно b. Тогда:

 ко­си­нус \angle SBA= дробь: чис­ли­тель: AB, зна­ме­на­тель: 2SB конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: b конец дроби ,

от­ку­да на­хо­дим

 BP=AB ко­си­нус \angle SBA= дробь: чис­ли­тель: 18, зна­ме­на­тель: b конец дроби .

Ана­ло­гич­но на­хо­дим сто­ро­ну BQ:

 ко­си­нус \angle SBC= дробь: чис­ли­тель: BC, зна­ме­на­тель: 2SB конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: b конец дроби ,

BQ=BC ко­си­нус \angle SBC= дробь: чис­ли­тель: 36, зна­ме­на­тель: b конец дроби .

Таким об­ра­зом, BQ = 2BP, сле­до­ва­тель­но, точка P  — се­ре­ди­на от­рез­ка BQ.

б)  Из точки P в плос­ко­сти SBC к ребру BC вос­ста­но­вим пер­пен­ди­ку­ляр PR, где точка R лежит на ребре BC. Тогда угол APR  — ли­ней­ный угол дву­гран­но­го угла между гра­ня­ми SBA и SBC. За­ме­тим, что от­рез­ки PR и QC па­рал­лель­ны, сле­до­ва­тель­но, от­ре­зок PR  — сред­няя линия тре­уголь­ни­ка BQC, а точка R  — се­ре­ди­на BC. На­хо­дим:

BR= дробь: чис­ли­тель: BC, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ,

 BP= дробь: чис­ли­тель: 18, зна­ме­на­тель: b конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Далее на­хо­дим все сто­ро­ны тре­уголь­ни­ка PAR:

 AR= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AB в квад­ра­те плюс BR в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та ,

 AP= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AB в квад­ра­те минус BP в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

 PR= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: BR в квад­ра­те минус BP в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 7 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

За­пи­шем тео­ре­му ко­си­ну­сов для тре­уголь­ни­ка PAR:

AR в квад­ра­те =AP в квад­ра­те плюс PR в квад­ра­те минус 2AR умно­жить на PR ко­си­нус \angle APR рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 54= дробь: чис­ли­тель: 135, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 63, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 105 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ко­си­нус \angle APR рав­но­силь­но ко­си­нус \angle APR= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 105 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Таким об­ра­зом, угол между плос­ко­стя­ми SBA и SBC равен  арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 105 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

 

Ответ: б)  арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 105 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

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
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 420
Методы геометрии: Тео­ре­ма ко­си­ну­сов, Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра
Классификатор стереометрии: Угол между плос­ко­стя­ми, Че­ты­рех­уголь­ная пи­ра­ми­да, Де­ле­ние от­рез­ка