Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

B пра­виль­ной четырёхуголь­ной приз­ме ABCDA1B1C1D1 сто­ро­на AB ос­но­ва­ния равна 5, а бо­ко­вое ребро AA1 равно  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та . На рёбрах BC и C1D1 от­ме­че­ны точки K и L со­от­вет­ствен­но, причём BK  =  C1L  =  2. Плос­кость γ па­рал­лель­на пря­мой BD и со­дер­жит точки K и L.

а)  До­ка­жи­те, что пря­мая A1C пер­пен­ди­ку­ляр­на плос­ко­сти γ.

б)  Най­ди­те объём пи­ра­ми­ды, вер­ши­на ко­то­рой  — точка A1, а ос­но­ва­ние се­че­ние дан­ной приз­мы плос­ко­стью γ.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Про­ведём пря­мые через точки L и K па­рал­лель­но пря­мой BD. По­лу­чим точку M на ребре B1C1 и точку N на ребре CD. Рав­но­бед­рен­ная тра­пе­ция KNLM  — се­че­ние приз­мы плос­ко­стью γ. Пусть пря­мая AC пе­ре­се­ка­ет пря­мую NK в точке P, а пря­мая A1C1 пе­ре­се­ка­ет пря­мую LM в точке Q. Тогда  PC = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ,  QC_1 = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та . Пусть про­дол­же­ние пря­мой PQ за точку Q пе­ре­се­ка­ет про­дол­же­ние пря­мой CC1 за точку C1 в точке T. Тре­уголь­ник AA1C по­до­бен тре­уголь­ни­ку CPT, по­сколь­ку

 дробь: чис­ли­тель: A_1A, зна­ме­на­тель: PC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: AC, зна­ме­на­тель: TC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 1,5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,

сле­до­ва­тель­но,  \angle AA_1C = \angle CPT и тре­уголь­ни­ки AA1C и HPC по­доб­ны, а зна­чит, угол PHC  — пря­мой. Пря­мые A1C и PT пер­пен­ди­ку­ляр­ны, пря­мая A1C пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой BD, сле­до­ва­тель­но, (по при­зна­ку пер­пен­ди­ку­ляр­но­сти пря­мой и плос­ко­сти), пря­мая A1C пер­пен­ди­ку­ляр­на плос­ко­сти γ.

 

б)  Пусть точка H  — точка пе­ре­се­че­ния пря­мых A1C и PQ. От­ре­зок A1H  — вы­со­та ука­зан­ной пи­ра­ми­ды. Имеем

 PQ = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби PT = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: TC в квад­ра­те плюс PC в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец ар­гу­мен­та ,

 A_1C = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: AA_1 в квад­ра­те плюс AC в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 55 конец ар­гу­мен­та .

Из по­до­бия тре­уголь­ни­ков AA1C и HPC по­лу­ча­ем  HC = дробь: чис­ли­тель: AC умно­жить на PC, зна­ме­на­тель: A_1C конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 55 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 11 конец дроби . Сле­до­ва­тель­но,  A_1H = A_1C минус HC = дробь: чис­ли­тель: 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 55 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 11 конец дроби . Объём пи­ра­ми­ды A1KNLM равен

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби A_1H умно­жить на PQ умно­жить на дробь: чис­ли­тель: LM плюс NK, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 20 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 20 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 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

Аналоги к заданию № 674932: 674971 Все

Источник: Стат­Град: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та 11.02.2025 ва­ри­ант МА2410309
Методы геометрии: Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра
Классификатор стереометрии: Пер­пен­ди­ку­ляр­ность пря­мой и плос­ко­сти, Се­че­ние, па­рал­лель­ное или пер­пен­ди­ку­ляр­ное пря­мой, Объем тела, Пра­виль­ная четырёхуголь­ная приз­ма