Главная / ЕГЭ Математика. Профильный уровень / Задание №10 / ID 66820
ID 66820 ЕГЭ Математика. Профильный уровень Линия №10 СдамГИА ID: 561194 Т1. Планиметрия
✈️ TG ВК Следующая ⏭️
Плоскость α перпендикулярна диагонали BD1 прямоугольного параллелепипеда ABCDA1B1C1D1 и проходит через вершину A. При этом $\text{tg} \angle ADB= $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
а)  Докажите, что плоскость α делит отрезок DC пополам.
б)   Найдите угол между плоскостью α и основанием ABCD, если она проходит через вершину C1.
Чертеж к задаче
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а)  Пусть M  — точка пересечения плоскости α с ребром CD, а точка O  — с прямой BD1. Обозначим H  — точку пересечения прямых AM и BD. Заметим, что прямая AM перпендикулярна прямой BD1, кроме того, прямая AM перпендикулярна прямой DD1 как прямая, лежащая в основании. Следовательно, прямая AM перпендикулярна плоскости BDD1, а значит, прямая AM перпендикулярна прямой OH. Тогда, так как OH  — проекция BH на плоскость α, по теореме о трёх перпендикулярах прямая BH перпендикулярна прямой AM. Значит,

$\angle ADB=\angle HAB=\angle HMD$
$\text{tg} \angle ADB= \text{tg} \angle HMD= $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$

следовательно, $\frac{AD}{DM} = $\frac{AB}{AD}$ = $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$ откуда

$\frac{AB}{AD} \cdot $\frac{AD}{DM}$ = $\frac{AB}{DM}$ = ( $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ) ^2 =2$

Значит, точка M  — середина отрезка CD.
б)  В п. а) было показано, что прямая OH перпендикулярна прямой AM, прямая BH перпендикулярна прямой AM, следовательно, угол OHB  — линейный угол угла между плоскостью основания и плоскостью α. Найдём его. Пусть точка N  — точка пересечения плоскости α с ребром B1D1. Тогда по свойствам сечений прямые AM и NC1 параллельны, следовательно, точка N  — середина B1D1. Очевидно, что отрезок MN проходит через центр параллелепипеда, через него же проходит и диагональ BD1, следовательно, это точка O  — точка пересечения диагонали BD1 и плоскости α.
Обозначим a  =  AD  =  BC, h  =  BB1. Тогда: $AB=a $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$ $BD=a $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ $MN=CB_1= $\sqrt{аргумента: a ^2 + h ^2}$ аргумента$ $BD_1= $\sqrt{аргумента: 3a ^2 + h ^2}$ аргумента$ Из прямоугольных треугольников NBB1 и BON вычислим квадрат длины отрезка BN двумя способами, получим равенство:

$h ^2 + $\frac{a ^2}{2}$ = $\frac{1}{4}$ ( 3a ^2 + h ^2 ) + $\frac{1}{4}$ ( a ^2 + h ^2 ) = сильно h ^2 + $\frac{a ^2}{2}$ =a ^2 + $\frac{h ^2}{2}$ = сильно h=a$

Прямоугольные треугольники BHO и BDD1 подобны, следовательно, угол OHB равен углу BD1D, при этом

$\text{tg} \angle BD_1D= $\frac{BD}{DD_1}$ = \frac{a $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{a} = $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$

поэтому, $\angle OHB=\angle BD_1D=60 ^{\circ}$

Ответ: б) 60°.

Примечание.
Читателю будет полезно сравнить решение этой задачи с задачами 634951 и 556601.
Правильный ответ: б) 60°
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 64720 • Задание №3
[рис.] Найдите расстояние между вершинами А и D $_1$ прямоугольного параллелепипеда, для которого AB = 5, AD =...
Смотреть разбор ↗
ID 67227 • Задание №12
Решите неравенство $дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби \log _134 плюс тангенс в квадрате левая кр...
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 →