Дана правильная треугольная призма $ABCA_1B_1C_1$ На ребре BC взята точка M, причём $BM : CM=1 : 2$
а) Докажите, что плоскость, проходящая через центры граней $A_1B_1C_1$ и $BB_1C_1C$ параллельно ребру AC, проходит через точку M.
б) Пусть K — середина ребра $A_1C_1$ N — центр грани $BB_1C_1C$ Найдите угол между прямыми $B_1K$ и MN, если $AC=18 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ $AA_1= $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента$
а) Докажите, что плоскость, проходящая через центры граней $A_1B_1C_1$ и $BB_1C_1C$ параллельно ребру AC, проходит через точку M.
б) Пусть K — середина ребра $A_1C_1$ N — центр грани $BB_1C_1C$ Найдите угол между прямыми $B_1K$ и MN, если $AC=18 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ $AA_1= $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента$
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Пусть O — центр верхнего основания, N — центр грани $BB_1C_1C$ Отметим точку T на $B_1C_1$ так, чтобы $B_1T:TC_1=2:1$ Тогда T симметрична M относительно N и лежит на прямой MN. Поскольку O делит высоту грани $A_1B_1C_1$ , проведенную из вершины $B_1$ в отношении $2:1$ то прямая OT параллельна прямой AC. Поэтому плоскость OTN (описанная в условии) содержит точку M, что и требовалось доказать.
б) Отметим на AB точку S так чтобы $BS:SA=1:2$ Тогда прямые SM, AC и OT параллельны друг другу и
$SM= $\frac{1}{3}$ AC= $\frac{1}{3}$ A_1C_1= $\frac{1}{2}$ \cdot $\frac{2}{3}$ A_1C_1=OT$
Следовательно, OTMS — параллелограмм и прямая TM параллельна прямой SO. Тогда
$\angle ( B_1K,MN ) =\angle ( B_1O, MT ) =\angle ( B_1O, SO ) =\angle B_1OS$
Обозначим за $T_1$ проекцию T на BC. Тогда
[рис.]
$MT= $\sqrt{аргумента: MT_1 ^2 + T_1T ^2}$ аргумента = \sqrt{аргумента: 13 + $\frac{1}{9}$ BC ^2} аргумента = $\sqrt{аргумента: 121}$ аргумента =11$
В треугольнике $B_1OS$ имеем
$B_1O= $\frac{2}{3}$ B_1K= $\frac{2}{3}$ \cdot \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} \cdot A_1C_1= \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента} \cdot 18 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента =18$
$B_1S= $\sqrt{аргумента: B_1B ^2 + BS ^2}$ аргумента = \sqrt{аргумента: 13 + $\frac{1}{9}$ BA ^2} аргумента = $\sqrt{аргумента: 121}$ аргумента =11=MT$
Итак, треугольник $OSB_1$ = бедренный. Обозначим за H середину отрезка $B_1O$ тогда
$\angle B_1OS= \arccos $\frac{HO}{SO}$ = \arccos \frac{9}{11}$
Ответ: б) $\arccos \frac{9}{11}$
б) Отметим на AB точку S так чтобы $BS:SA=1:2$ Тогда прямые SM, AC и OT параллельны друг другу и
$SM= $\frac{1}{3}$ AC= $\frac{1}{3}$ A_1C_1= $\frac{1}{2}$ \cdot $\frac{2}{3}$ A_1C_1=OT$
Следовательно, OTMS — параллелограмм и прямая TM параллельна прямой SO. Тогда
$\angle ( B_1K,MN ) =\angle ( B_1O, MT ) =\angle ( B_1O, SO ) =\angle B_1OS$
Обозначим за $T_1$ проекцию T на BC. Тогда
[рис.]
$MT= $\sqrt{аргумента: MT_1 ^2 + T_1T ^2}$ аргумента = \sqrt{аргумента: 13 + $\frac{1}{9}$ BC ^2} аргумента = $\sqrt{аргумента: 121}$ аргумента =11$
В треугольнике $B_1OS$ имеем
$B_1O= $\frac{2}{3}$ B_1K= $\frac{2}{3}$ \cdot \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} \cdot A_1C_1= \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента} \cdot 18 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента =18$
$B_1S= $\sqrt{аргумента: B_1B ^2 + BS ^2}$ аргумента = \sqrt{аргумента: 13 + $\frac{1}{9}$ BA ^2} аргумента = $\sqrt{аргумента: 121}$ аргумента =11=MT$
Итак, треугольник $OSB_1$ = бедренный. Обозначим за H середину отрезка $B_1O$ тогда
$\angle B_1OS= \arccos $\frac{HO}{SO}$ = \arccos \frac{9}{11}$
Ответ: б) $\arccos \frac{9}{11}$
Правильный ответ:
б) $арккосинус дробь: числитель: 9, знаменатель: 11 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 64540 • Задание №2
[рис.] Две стороны прямоугольника ABCD равны 6 и 8. Найдите длину вектора $\overrightarrowAC$...
ID 70061 • Задание №17
Диагональ AC прямоугольника ABCD с центром O образует со стороной AB угол 30°. Точка E лежит вне прямоугольник...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получены верные ответы в пунктах а) и б) | 2
Выполнен только один из пунктов — а) или б) | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, приведённых выше | 0
Максимальный балл | 2
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получены верные ответы в пунктах а) и б) | 2
Выполнен только один из пунктов — а) или б) | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, приведённых выше | 0
Максимальный балл | 2
🔗 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...