Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 695736
i

Ос­но­ва­ни­ем пи­ра­ми­ды яв­ля­ет­ся тре­уголь­ник, один из углов ко­то­ро­го 135°, а про­ти­во­ле­жа­щая ему сто­ро­на  8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та . Каж­дое бо­ко­вое ребро пи­ра­ми­ды об­ра­зу­ет с плос­ко­стью ос­но­ва­ния угол 60°. Точка O  — центр сферы, опи­сан­ной около дан­ной пи­ра­ми­ды.

а)  До­ка­жи­те, что точка O рас­по­ло­же­на между вер­ши­ной и ос­но­ва­ни­ем пи­ра­ми­ды.

б)  Най­ди­те рас­сто­я­ние от точки O до плос­ко­сти ос­но­ва­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть  \angle ABC = 135 гра­ду­сов, тре­уголь­ник ABC  — ос­но­ва­ние пи­ра­ми­ды, от­ре­зок DH  — его вы­со­та. Тогда пря­мо­уголь­ные тре­уголь­ни­ки DAH, DBH и DCH равны по ка­те­ту и остро­му углу, то есть  HA = HB = HC и точка H  — центр опи­сан­ной около тре­уголь­ни­ка ABC. Точка O рав­но­уда­ле­на от точек A, B и C, по­это­му она лежит на пря­мой OH.

Пусть  OA = OD = R,  AH = x, тогда  AD = 2x,  HD = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та x. По тео­ре­ме Пи­фа­го­ра для тре­уголь­ни­ка AOH по­лу­ча­ем:

 AO в квад­ра­те = AH в квад­ра­те плюс OH в квад­ра­те рав­но­силь­но R в квад­ра­те = x в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та x минус R пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те рав­но­силь­но x в квад­ра­те плюс 3x в квад­ра­те минус 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та xR плюс R в квад­ра­те минус R в квад­ра­те = 0 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 4x в квад­ра­те = 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та xR рав­но­силь­но R = дробь: чис­ли­тель: 4x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та x конец дроби рав­но­силь­но R = дробь: чис­ли­тель: 2x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Зна­че­ние вы­ра­же­ния

 OH = HD минус OD = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та x минус дробь: чис­ли­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x = дробь: чис­ли­тель: x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби

по­ло­жи­тель­но, по­это­му точка O лежит между точ­кой D и плос­ко­стью ABC.

б)  По тео­ре­ме си­ну­сов для тре­уголь­ни­ка ABC по­лу­ча­ем:

 дробь: чис­ли­тель: AC, зна­ме­на­тель: синус \angle ABC конец дроби = 2R_ABC рав­но­силь­но R_ABC = дробь: чис­ли­тель: 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 6 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби рав­но­силь­но R_ABC = 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ,

где RABC  — ра­ди­ус опи­сан­ной около тре­уголь­ни­ка ABC окруж­но­сти. Из до­ка­зан­но­го в пунк­те а) из­вест­но, что  HA = R_ABC = x и

 OH = дробь: чис­ли­тель: x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 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
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 528