Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 697398
i

На окруж­но­сти ос­но­ва­ния ко­ну­са с вер­ши­ной S от­ме­че­ны точки A, B и C так, что от­ре­зок AB  — диа­метр ос­но­ва­ния. Угол между об­ра­зу­ю­щей ко­ну­са и плос­ко­стью его ос­но­ва­ния равен 45°.

а)  До­ка­жи­те, что  синус в квад­ра­те дробь: чис­ли­тель: \angle ASC, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс синус в квад­ра­те дробь: чис­ли­тель: \angle CSB, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

б)  Най­ди­те рас­сто­я­ние от цен­тра ос­но­ва­ния ко­ну­са до плос­ко­сти SBC, если ра­ди­ус ос­но­ва­ния равен 5, а  ко­си­нус \angle ASC = 0,6.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пусть точка O  — центр ос­но­ва­ния ко­ну­са, точка M  — се­ре­ди­на сто­ро­ны AC, точка N  — се­ре­ди­на сто­ро­ны CB. Из усло­вия сле­ду­ет, что  \angle SAO = \angle SBO = \angle SCO = 45 гра­ду­сов. Пусть  AO = x, тогда  SO = x,  AS = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та x. Угол ACB  — пря­мой, по­то­му что опи­ра­ет­ся на диа­метр, от­ку­да по тео­ре­ме Пи­фа­го­ра на­хо­дим:

 AC в квад­ра­те плюс CB в квад­ра­те = AB в квад­ра­те = 4AO в квад­ра­те = 4x в квад­ра­те .

Тре­уголь­ни­ки ASC и CSB  — рав­но­бед­рен­ные, их ме­ди­а­ны яв­ля­ют­ся также их бис­сек­три­са­ми. Далее на­хо­дим:

 синус в квад­ра­те дробь: чис­ли­тель: \angle ASC, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс синус в квад­ра­те дробь: чис­ли­тель: \angle CSB, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = синус в квад­ра­те \angle MSC плюс синус в квад­ра­те \angle NSB = дробь: чис­ли­тель: AM в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: AS в квад­ра­те конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: BN в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: BS в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: AM в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: AS в квад­ра­те конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: BN в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: AS в квад­ра­те конец дроби =
= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: AS в квад­ра­те конец дроби левая круг­лая скоб­ка AM в квад­ра­те плюс BN в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2x в квад­ра­те конец дроби левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AC пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби CB пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8x в квад­ра­те конец дроби левая круг­лая скоб­ка AC в квад­ра­те плюс CB в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: AC в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 8x в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 8x в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

б)  Пусть от­ре­зок OH  — вы­со­та тре­уголь­ни­ка OSN, его длина яв­ля­ет­ся ис­ко­мым рас­сто­я­ни­ем. Имеем:

 ко­си­нус \angle ASC = 1 минус 2 синус в квад­ра­те дробь: чис­ли­тель: \angle ASC, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но 2 синус в квад­ра­те дробь: чис­ли­тель: \angle ASC, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = 1 минус 0,6 рав­но­силь­но синус в квад­ра­те дробь: чис­ли­тель: \angle ASC, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = 0,2,

от­ку­да  синус в квад­ра­те дробь: чис­ли­тель: \angle CSB, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = 0,3, то есть  синус дробь: чис­ли­тель: \angle CSB, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 30 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 10 конец дроби . Сле­до­ва­тель­но,

 дробь: чис­ли­тель: NC, зна­ме­на­тель: SC конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 30 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 10 конец дроби рав­но­силь­но NC = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 30 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 10 конец дроби умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та x рав­но­силь­но NC = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 30 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 10 конец дроби умно­жить на 5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но NC = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 15 конец ар­гу­мен­та .

По тео­ре­ме Пи­фа­го­ра из тре­уголь­ни­ков ONC и SON со­от­вет­ствен­но по­лу­ча­ем:

 ON = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: OC в квад­ра­те минус NC в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 15 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та ,

 SN = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: SO в квад­ра­те плюс ON в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 плюс 10 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та .

Длина вы­со­ты, про­ве­ден­ной из вер­ши­ны пря­мо­го угла, равна про­из­ве­де­нию длин ка­те­тов, де­лен­но­му на длину ги­по­те­ну­зы, по­это­му из тре­уголь­ни­ка SON на­хо­дим:

 OH = дробь: чис­ли­тель: SO умно­жить на ON, зна­ме­на­тель: SN конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 35 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 14 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 7 конец дроби .

Ответ: б)  дробь: чис­ли­тель: 5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 14 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 7 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
Методы геометрии: Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра, Три­го­но­мет­рия в гео­мет­рии
Классификатор стереометрии: Рас­сто­я­ние от точки до плос­ко­сти, Конус