В правильной треугольной пирамиде SABC сторона основания AB равна 9, а боковое ребро SA = 6. На рёбрах AB и SC отмечены точки K и M соответственно, причём AK : KB = SM : MC = 2 : 7. Плоскость α содержит прямую KM и параллельна прямой SA.
а) Докажите, что плоскость α делит ребро SB в отношении 2 : 7, считая от вершины S.
б) Найдите расстояние между прямыми SA и KM.
а) Докажите, что плоскость α делит ребро SB в отношении 2 : 7, считая от вершины S.
б) Найдите расстояние между прямыми SA и KM.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Пусть плоскость пересекает ребро SB в точке N. Поскольку плоскость α параллельна ребру SA, она пересекает грань SBA по прямой, параллельной SA. Таким образом, прямые KN и SA параллельны, треугольники NBK и SBA подобны, а $SN:NB=AK:KB =2:7$ что и требовалось доказать.
б) Пусть плоскость сечения пересекает ребро АС в точке L. Аналогично пункту а) из подобия треугольников MCL и SCA находим, что $AL:LC = SM:MC = 2:7$ Из равенства $AL:LC = AK:KB$ следует, что LK и CB параллельны.
Проведём SH и АH, и пусть плоскость SHА пересекает α по прямой QR (см. рис.), причем QR || SA, поскольку плоскость α параллельна SA.
Проведем в плоскости SHА перпендикуляр RP к прямой SA. Прямая RP ⊥ QR, поскольку QR || SA. Прямая RP ⊥ LK, поскольку ее проекция RA ⊥ LK. Следовательно, прямая RP перпендикулярна плоскости α, тогда RP — расстояние от прямой SA до плоскости α. Это расстояние = расстоянию между скрещивающимися прямыми SA и KM.
Заметим, что AR : RH = AK : KB = 2 : 7, поскольку прямые LK и CB параллельны.
Тогда $AR= $\frac{2}{9}$ AH= $\frac{2}{9}$ \cdot 9 \cdot \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} = $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Заметим, что $RP=RA \sin \angle SAO$ где O — основание высоты пирамиды, тогда
$RP=AR \cdot $\frac{SO}{SA}$ =AR \cdot \frac{$\sqrt{аргумента: SA ^2 - AO ^2}$ аргумента}{SA} = $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента \cdot \frac{\sqrt{аргумента: 6 ^2 - ( 3 $\sqrt{начало аргумента: 3}$ аргумента ) ^2}аргумента}{6} = \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2}$
Ответ: б) $\frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2}$
б) Пусть плоскость сечения пересекает ребро АС в точке L. Аналогично пункту а) из подобия треугольников MCL и SCA находим, что $AL:LC = SM:MC = 2:7$ Из равенства $AL:LC = AK:KB$ следует, что LK и CB параллельны.
Проведём SH и АH, и пусть плоскость SHА пересекает α по прямой QR (см. рис.), причем QR || SA, поскольку плоскость α параллельна SA.
Проведем в плоскости SHА перпендикуляр RP к прямой SA. Прямая RP ⊥ QR, поскольку QR || SA. Прямая RP ⊥ LK, поскольку ее проекция RA ⊥ LK. Следовательно, прямая RP перпендикулярна плоскости α, тогда RP — расстояние от прямой SA до плоскости α. Это расстояние = расстоянию между скрещивающимися прямыми SA и KM.
Заметим, что AR : RH = AK : KB = 2 : 7, поскольку прямые LK и CB параллельны.
Тогда $AR= $\frac{2}{9}$ AH= $\frac{2}{9}$ \cdot 9 \cdot \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} = $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Заметим, что $RP=RA \sin \angle SAO$ где O — основание высоты пирамиды, тогда
$RP=AR \cdot $\frac{SO}{SA}$ =AR \cdot \frac{$\sqrt{аргумента: SA ^2 - AO ^2}$ аргумента}{SA} = $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента \cdot \frac{\sqrt{аргумента: 6 ^2 - ( 3 $\sqrt{начало аргумента: 3}$ аргумента ) ^2}аргумента}{6} = \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2}$
Ответ: б) $\frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2}$
Правильный ответ:
б) $дробь: числитель: корень из: начало аргумента: 3 конец аргумента , знаменатель: 2 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 68526 • Задание №14
Боковые стороны AB и CD трапеции ABCD равны 6 и 8 соответственно. Отрезок, соединяющий середины диагоналей, ра...
ID 65741 • Задание №7
Найдите значение выражения $x умножить на 3 в степени левая круглая скобка 2x плюс 1 правая круглая скобка умн...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта a) 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 выше | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта a) 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 выше | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №14 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 67919
Дана прямая треугольная призма ABCA1B1C1, двугранный угол призмы при ребре AA1 равен 60°.
а) Д...
ID 67920
В правильной четырёхугольной пирамиде SABCD сторона AB основания равна $2 корень из 3$ а высота...
ID 67921
В правильной треугольной призме ABCA1B1C1 все рёбра равны 1.
а) Докажите, что расстояние между...
ID 67922
Основанием прямой треугольной призмы ABCA1B1C1 является прямоугольный треугольник ABC с прямым ...
ID 67923
Расстояние между боковыми ребрами AA1 и BB1 прямой треугольной призмы ABCA1B1C1 равно 5, а расс...