В основании прямой призмы ABCDA1B1C1D1 лежит ромб с диагоналями АС = 8 и ВD = 6. Боковое ребро BB1 = 12. На ребре BB1 отмечена точка M так, что BM : B1M = 1 : 7.
а) Докажите, что прямая MD перпендикулярна плоскости АСD1.
б) Найдите объем пирамиды MACD1.
а) Докажите, что прямая MD перпендикулярна плоскости АСD1.
б) Найдите объем пирамиды MACD1.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Обозначим точку пересечения диагоналей основания за O и введем координаты с началом в O и осями, направленными по OC, OD и высоте призмы. Тогда координаты некоторых точек будут такими: $M ( 0; - 3; 1,5 )$ $D ( 0;3; 0 )$ $D_1 ( 0; 3; 12 )$ $C ( 4; 0; 0 )$ $A ( - 4; 0; 0 )$
Составим уравнение плоскости $ACD_1$ Пусть это $Ax + By + Cz + D=0$ тогда (подставляя все три точки) находим:
$3B + 12C + D=0 = сильно 4A + D=0 = сильно - 4A + D=0$
Из последних двух уравнений $A=D=0$ можно взять $C=1$ и $B= - 4$ тогда первое уравнение тоже выполнится. Итак, уравнение плоскости $ - 4y + z=0$ нормаль к плоскости $\{ 0; - 4; 1 \}$ Вектор MD имеет координаты $\{ 0; 6; - 1,5 \}$ поэтому он коллинеарен нормали, что и требовалось доказать.
б) Найдём объём пирамиды MACD1:
$V_MAD_1C= $\frac{1}{3}$ d ( M,AD_1C ) \cdot S_AD_1C= $\frac{1}{3}$ \cdot \frac{13,5}{$\sqrt{аргумента: 0 + 16 + 1}$ аргумента} \cdot $\frac{1}{2}$ AC \cdot D_1O=$
$= \frac{9}{4 $\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента} \cdot 8 \cdot $\sqrt{аргумента: OD ^2 + DD_1 ^2}$ аргумента = \frac{18}{$\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента} \cdot $\sqrt{аргумента: 9 + 144}$ аргумента =18 \cdot 3=54$
Ответ: б) 54.
Составим уравнение плоскости $ACD_1$ Пусть это $Ax + By + Cz + D=0$ тогда (подставляя все три точки) находим:
$3B + 12C + D=0 = сильно 4A + D=0 = сильно - 4A + D=0$
Из последних двух уравнений $A=D=0$ можно взять $C=1$ и $B= - 4$ тогда первое уравнение тоже выполнится. Итак, уравнение плоскости $ - 4y + z=0$ нормаль к плоскости $\{ 0; - 4; 1 \}$ Вектор MD имеет координаты $\{ 0; 6; - 1,5 \}$ поэтому он коллинеарен нормали, что и требовалось доказать.
б) Найдём объём пирамиды MACD1:
$V_MAD_1C= $\frac{1}{3}$ d ( M,AD_1C ) \cdot S_AD_1C= $\frac{1}{3}$ \cdot \frac{13,5}{$\sqrt{аргумента: 0 + 16 + 1}$ аргумента} \cdot $\frac{1}{2}$ AC \cdot D_1O=$
$= \frac{9}{4 $\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента} \cdot 8 \cdot $\sqrt{аргумента: OD ^2 + DD_1 ^2}$ аргумента = \frac{18}{$\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента} \cdot $\sqrt{аргумента: 9 + 144}$ аргумента =18 \cdot 3=54$
Ответ: б) 54.
Правильный ответ:
б) 54
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 64762 • Задание №3
[рис.] Найдите площадь поверхности многогранника, изображенного на рисунке (все двугранные углы прямые)....
ID 67455 • Задание №13
а) Решите уравнение $4 косинус в квадрате x минус 1= минус корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента кос...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен верный ответ. | 2
Решение содержит обоснованный переход к планиметрической задаче, но получен неверный ответ или решение не закончено
ИЛИ
при правильном ответе решение недостаточно обосновано. | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен верный ответ. | 2
Решение содержит обоснованный переход к планиметрической задаче, но получен неверный ответ или решение не закончено
ИЛИ
при правильном ответе решение недостаточно обосновано. | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
🔗 Другие задания линии №10 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 66389
В 2008 году в городском квартале проживало $40 \thinspace 000$ человек. В 2009 году, в результа...
ID 66390
В понедельник акции компании подорожали на некоторое количество процентов, а во вторник подешев...
ID 66391
Четыре одинаковые рубашки дешевле куртки на 8%. На сколько процентов пять таких же рубашек доро...
ID 66392
Семья состоит из мужа, жены и их дочери студентки. Если бы зарплата мужа увеличилась вдвое, общ...
ID 66393
Цена холодильника в магазине ежегодно уменьшается на одно и то же число процентов от предыдущей...