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  =  3 : 1, а точки L и M  — се­ре­ди­ны ребер SA и SD.

а)  До­ка­жи­те, что че­ты­рех­уголь­ник KLMN яв­ля­ет­ся тра­пе­ци­ей, длины ос­но­ва­ний ко­то­рой от­но­сят­ся как 2 : 3.

б)  Най­ди­те вы­со­ту пи­ра­ми­ды, если угол между плос­ко­стя­ми ABC и α равен 30°, пло­щадь се­че­ния пи­ра­ми­ды плос­ко­стью α равна 10 ко­рень из 2 , а пло­щадь ос­но­ва­ния пи­ра­ми­ды равна 32.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Рис. 1

а)  От­ре­зок ML  — сред­няя линия тре­уголь­ни­ка SAD, по­это­му он па­рал­ле­лен сто­ро­не AD (рис. 1). Зна­чит, плос­кость α па­рал­лель­на пря­мым AD и BC. Сле­до­ва­тель­но, пря­мые KN, BC, AD и ML па­рал­лель­ны. По­сколь­ку тре­уголь­ни­ки SKN и SBC по­доб­ны, по­лу­ча­ем: K N= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 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: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби B C пра­вая круг­лая скоб­ка =2 : 3 .

Таким об­ра­зом, четырёхуголь­ник KLMN яв­ля­ет­ся тра­пе­ци­ей, длины ос­но­ва­ний ко­то­рой от­но­сят­ся как 2 : 3.

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: 3, зна­ме­на­тель: 4 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 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , по­сколь­ку его пло­щадь равна 32. Сле­до­ва­тель­но,

 P Q=A B=4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , K N= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби B C=3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , L M= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби A D=2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та .

Рис. 2

От­ре­зок TU яв­ля­ет­ся вы­со­той тра­пе­ции KLMN. Зна­чит, TU = 4, по­сколь­ку

 дробь: чис­ли­тель: K N плюс M L, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на T U=10 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та .

Пусть TT1 и UU1  — пер­пен­ди­ку­ля­ры, про­ве­ден­ные из точек T и U на SH к вы­со­те 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: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ,

то есть S H=4 T_1 U_1 . Таким об­ра­зом,

 S H=4 умно­жить на T_1 U_1=4 умно­жить на T U умно­жить на синус 30 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка =4 умно­жить на 4 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =8.

Ответ: б)  8.

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

Аналоги к заданию № 643170: 643160 Все

Источники:
Классификатор стереометрии: Че­ты­рех­уголь­ная пи­ра­ми­да, Се­че­ние  — тра­пе­ция