Главная / ЕГЭ Математика. Профильный уровень / Задание №10 / ID 66811
ID 66811 ЕГЭ Математика. Профильный уровень Линия №10 СдамГИА ID: 547765 Т1. Планиметрия
✈️ TG ВК Следующая ⏭️
На боковом ребре SA правильной треугольной пирамиды SABC взята точка D, через которую проведено сечение пирамиды, пересекающее апофемы граней SAC и SAB в точках M и N. Известно, что прямые DM и DN образуют углы β с плоскостью основания пирамиды, а величины углов DMS и DNS равны α, $( альфа меньше $\frac{\pi}{2}$ )$
а)   Докажите, что секущая плоскость параллельна ребру ВС.
б)   Найдите угол MDN, если $альфа = 30 ^{\circ}, бета = 45 ^{\circ}$
Чертеж к задаче Чертеж к задаче
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а)  Пусть SE  — это апофема грани SAC, а SF  — грани SAB, где E и F являются серединами AC и AB соответственно. Пусть M' и N'  — точки пересечения DM и DN c AC и AB. Рассмотрим треугольники SDM и SDN, в них SD  — общая сторона, углы DSM и DSN равны как половины плоского угла при вершине. Углы DMS и DNS равны α, следовательно, углы SDM и SDN равны и при этом SD  — общая сторона. Таким образом, треугольники SDM и SDN равны.
Тогда SM  =  SN и ME  =  NF как отрезки равных апофем SE и SF. Значит, треугольники MEM' и NFN' равны как прямоугольные с равными катетами и острыми углами. Таким образом, EM'  =  FN' и, следовательно, AH'  =  AN'. Тогда треугольник AM'N'  — = сторонний, прямые M'N' и BC параллельны, а значит, плоскость DNM пересекает плоскость ABC по прямой параллельной BC и, таким образом, параллельна ей.
б)  Через точки M и N проведем плоскость, параллельную основанию пирамиды, и пусть она пересекает боковые ребра пирамиды в точках A', B' и C'. Обозначим A'M  =  A'N  =  MN  =  2a, DD'  =  D'M  =  D'N  =  b. Найдем угол DMA':

$\angle DMA'=\angle SMA' - \angle SMD = 90 ^{\circ} - альфа =60 ^{\circ}$

По теореме \cos ов имеем:
[рис.]

$( A'D' ) ^2 = 4a ^2 + 2b ^2 - 2ab $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$

тогда

$AD ^2 = ( A'D' ) ^2 - ( DD' ) ^2 =4a ^2 + b ^2 - 2ab $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$

С другой стороны, $A'D'=A'H - O'H$ где H  — середина MN.
Заметим, что $AH = a $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ а $D'H= $\sqrt{аргумента: b ^2 - a ^2}$ аргумента$ откуда получаем уравнение

$4a ^2 + b ^2 - 2ab $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента = ( a $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - $\sqrt{аргумента: b ^2 - a ^2}$ аргумента ) ^2 = сильно b ^2 - 2ab $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента - 4a ^2 =0$

Решая это уравнение относительно $\frac{b}{a}$ получаем, что $\frac{b}{a} = $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента - $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$ то есть $b=a ( $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента - $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента )$ Таким образом, $DM=DN=2a ( $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента - 1 )$ Тогда :

$\sin \angle MDH = $\frac{HM}{DM}$ = \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента + 1}{4}$
$\angle MDH = \arcsin \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента + 1}{4}$
$\angle MDN = 2\angle MDH = 2 \arcsin \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента + 1}{4}$

Ответ: б) $2 \arcsin \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента + 1}{4}$
Правильный ответ: б) $2 арксинус дробь: числитель: корень из: начало аргумента: 3 конец аргумента плюс 1, знаменатель: 4 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 68895 • Задание №15
Решите неравенство: $логарифм по основанию левая круглая скобка 3 x плюс 7 правая круглая скобка левая круглая...
Смотреть разбор ↗
ID 64971 • Задание №3
[рис.] Площадь боковой поверхности конуса в два раза больше площади основания. Найдите угол между образующей к...
Смотреть разбор ↗
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
🔗 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...
← Предыдущее задание 📚 Все задания по предмету Следующее задание →