Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 639113
i

Диа­метр ос­но­ва­ния ци­лин­дра равен 26, об­ра­зу­ю­щая ци­лин­дра равна 21. Плос­кость α пе­ре­се­ка­ет его ос­но­ва­ния по хор­дам длины 24 и 10. Пусть М и N  — се­ре­ди­ны этих хорд, P  — точка пе­ре­се­че­ния пря­мой MN с осью ци­лин­дра.

а)  До­ка­жи­те, что рас­сто­я­ния от точки Р до плос­ко­стей ос­но­ва­ния ци­лин­дра от­но­сят­ся как 5 : 12.

б)  Най­ди­те тан­генс угла между плос­ко­стью α и плос­ко­стью ос­но­ва­ния ци­лин­дра.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть точка M  — се­ре­ди­на хорды KL дли­ной 10, при­над­ле­жа­щей ниж­не­му ос­но­ва­нию, центр ко­то­ро­го  — точка O. Пусть точка N  — се­ре­ди­на хорды QR верх­не­го ос­но­ва­ния с цен­тром O1. Обо­зна­чим диа­метр бук­вой  D, по усло­вию D  =  26. Рас­смот­рим рав­но­бед­рен­ный тре­уголь­ник OKL, в ко­то­ром OM  — ме­ди­а­на, бис­сек­три­са и вы­со­та. На­хо­дим:

OK= дробь: чис­ли­тель: D, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =13, KM= дробь: чис­ли­тель: KL, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =5, MO= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: OK в квад­ра­те минус MK в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =12.

Ана­ло­гич­но NO1  =  5.

Рас­смот­рим плос­кость OMP, в ней от­рез­ки MO и ON1 па­рал­лель­ны, сле­до­ва­тель­но, тре­уголь­ни­ки PMO и PNO1 по­доб­ны. Таким об­ра­зом,

 дробь: чис­ли­тель: PO_1, зна­ме­на­тель: PO конец дроби = дробь: чис­ли­тель: NO_1, зна­ме­на­тель: MO конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 12 конец дроби .

б)  Пря­мой, по ко­то­рой плос­кость α пе­ре­се­ка­ет плос­кость ос­но­ва­ния с цен­тром O, яв­ля­ет­ся пря­мая KL. От­рез­ки MO и KL пер­пен­ди­ку­ляр­ны, по­это­му по тео­ре­ме о трех пер­пен­ди­ку­ля­рах от­ре­зок PM пер­пен­ди­ку­ля­рен от­рез­ку KL. Таким об­ра­зом, угол PMO  — ли­ней­ный угол ис­ко­мо­го угла. За­ме­тим, что вы­со­та пря­мо­го ци­лин­дра равна его об­ра­зу­ю­щей, зна­чит,

 дробь: чис­ли­тель: PO, зна­ме­на­тель: OO_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: PO, зна­ме­на­тель: PO плюс PO_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби ,

то есть

 PO= дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби OO_1= дробь: чис­ли­тель: 12 умно­жить на 21, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби ,

сле­до­ва­тель­но,  тан­генс \angle PMO= дробь: чис­ли­тель: PO, зна­ме­на­тель: MO конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 21, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби .

 

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 21, зна­ме­на­тель: 17 конец дроби .

 

При­ме­ча­ние.

В учеб­ни­ке А. В. По­го­ре­ло­ва, в от­ли­чие от учеб­ни­ков Л. С. Ата­на­ся­на и Е. В. По­тос­ку­е­ва  — Л. И. Зва­ви­ча осью ци­лин­дра на­зы­ва­ет­ся не от­ре­зок, со­еди­ня­ю­щий цен­тры его ос­но­ва­ний, а пря­мая, про­хо­дя­щая через эти цен­тры. В этом слу­чае точка P может рас­по­ла­гать­ся вне ци­лин­дра, и тогда ответ в пунк­те  б) дру­гой:  тан­генс \angle PMO=3. Предо­став­ля­ем чи­та­те­лю воз­мож­ность са­мо­сто­я­тель­но ре­шить за­да­чу для этого слу­чая.

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 № 422
Методы геометрии: Тео­ре­ма о трёх пер­пен­ди­ку­ля­рах
Классификатор стереометрии: Се­че­ние  — па­рал­ле­ло­грамм, Ци­линдр