Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В ос­но­ва­нии че­ты­рех­уголь­ной пи­ра­ми­ды SABCD лежит квад­рат ABCD. Плос­кость α пе­ре­се­ка­ет ребра SA, SB, SC и SD в точ­ках L, K, N и M со­от­вет­ствен­но, при­чем SK : KB  =  2 : 1, а точки L и M  — се­ре­ди­ны ребер SA и SD.

а)  До­ка­жи­те, что че­ты­рех­уголь­ник KLMN яв­ля­ет­ся тра­пе­ци­ей, длины ос­но­ва­ний ко­то­рой от­но­сят­ся как 3 : 4.

б)  Най­ди­те вы­со­ту пи­ра­ми­ды, если угол между плос­ко­стя­ми ABC и α равен 45°, пло­щадь се­че­ния пи­ра­ми­ды плос­ко­стью α равна 14 ко­рень из 3 , а пло­щадь ос­но­ва­ния пи­ра­ми­ды равна 54.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Рис. 1

а)  От­ре­зок ML  — сред­няя линия тре­уголь­ни­ка SAD, по­это­му он па­рал­ле­лен AD (рис. 1). Зна­чит, плос­кость α па­рал­лель­на пря­мым AD и BC. Сле­до­ва­тель­но, пря­мые KN, BC, AD и ML па­рал­лель­ны. Из по­до­бия тре­уголь­ни­ков SKN и SBC сле­ду­ет, что K N= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби B C умно­жить на Сле­до­ва­тель­но,

 L M : K N = левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби A D пра­вая круг­лая скоб­ка : левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби B C пра­вая круг­лая скоб­ка =3 : 4 .

Таким об­ра­зом, четырёхуголь­ник KLMN яв­ля­ет­ся тра­пе­ци­ей, длины ос­но­ва­ний ко­то­рой от­но­сят­ся как 3 : 4.

б)  Про­ведём через вы­со­ту пи­ра­ми­ды SABCD плос­кость, пер­пен­ди­ку­ляр­ную пря­мым BC и AD. Пусть она пе­ре­се­ка­ет пря­мые BC, AD, KN и LM в точ­ках P, Q, T и U со­от­вет­ствен­но. Тогда:

 дробь: чис­ли­тель: S T, зна­ме­на­тель: S P конец дроби = дробь: чис­ли­тель: S K, зна­ме­на­тель: S B конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ,  дробь: чис­ли­тель: S U, зна­ме­на­тель: S Q конец дроби = дробь: чис­ли­тель: S L, зна­ме­на­тель: S A конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Сто­ро­на квад­ра­та ABCD равна 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , по­сколь­ку его пло­щадь равна 54. Сле­до­ва­тель­но:

 P Q=A B=3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , K N= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби B C=2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , L M= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби A D=1,5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та .

Рис. 2

От­ре­зок TU яв­ля­ет­ся вы­со­той тра­пе­ции KLMN. Зна­чит, TU = 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , по­сколь­ку

 дробь: чис­ли­тель: K N плюс M L, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на T U=14 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та .

Пусть TT1 и UU1  — пер­пен­ди­ку­ля­ры, про­ве­ден­ные из точек T и U на SH на пря­мую SH (рис. 2). Тогда из по­до­бия пар тре­уголь­ни­ков ST1T и SHP, SU1U и SHQ по­лу­ча­ем:

 дробь: чис­ли­тель: T_1 U_1, зна­ме­на­тель: S H конец дроби = дробь: чис­ли­тель: S T_1 минус S U_1, зна­ме­на­тель: S H конец дроби = дробь: чис­ли­тель: S T, зна­ме­на­тель: S P конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: S U, зна­ме­на­тель: S Q конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби ,

от­ку­да SH=6 T_1U_1. Таким об­ра­зом:

 SH = 6 умно­жить на T_1U_1=6 умно­жить на T U умно­жить на синус 45 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка =6 умно­жить на 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби =24.

Ответ: б) 24.

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

Аналоги к заданию № 643170: 643160 Все

Источники:
Классификатор стереометрии: Че­ты­рех­уголь­ная пи­ра­ми­да, Се­че­ние  — тра­пе­ция