В основании правильной треугольной призмы ABCA1B1C1 лежит треугольник ABC. На прямой AA1 отмечена точка D так, что A1 — середина AD. На прямой B1C1 отмечена точка E так, что C1 — середина B1E.
а) Докажите, что прямые A1B1 и DE перпендикулярны.
б) Найдите расстояние между прямыми AB и DE, если AB = 4, а AA1 = 1.
а) Докажите, что прямые A1B1 и DE перпендикулярны.
б) Найдите расстояние между прямыми AB и DE, если AB = 4, а AA1 = 1.
💡 Пошаговый разбор и решение:
а) Прямая AD перпендикулярна плоскости A1B1C1, поэтому проекцией прямой DE на эту плоскость является прямая A1E. Заметим, что в треугольнике A1EB1 медиана A1C1 равна половине стороны B1E, поэтому треугольник A1EB1 прямоугольный с прямым углом A1. Отсюда по теореме о трех перпендикулярах получаем, что ребро A1B1 перпендикулярно прямой DE.
[рис.]
б) В прямоугольном треугольнике A1EB1 найдем катет $A_1E= $\sqrt{аргумента: 8 ^2 - 4 ^2}$ аргумента =4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ Далее, пусть L — точка пересечения прямой DE и плоскости ABC. Тогда отрезки AL и A1E параллельны, следовательно, $AL=2A_1E=8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ по теореме о средней линии треугольника. $A_1C_1=B_1C_1=C_1E$ поэтому угол $B_1A_1E$ прямой, следовательно, прямая AB перпендикулярна плоскости ADE, поэтому расстояние между прямыми DE и AB = расстоянию от точки A до прямой DE, то есть высоте AF прямоугольного треугольника с катетами AD = 2 и $AL=8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ Далее вычислим расстояние между прямыми AB и DE:
$AF= $\frac{AD \cdot AL}{DL}$ = \frac{2 \cdot 8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{$\sqrt{аргумента: 4 + 192}$ аргумента} = \frac{8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{7}$
Ответ: $\frac{8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{7}$
[рис.]
б) В прямоугольном треугольнике A1EB1 найдем катет $A_1E= $\sqrt{аргумента: 8 ^2 - 4 ^2}$ аргумента =4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ Далее, пусть L — точка пересечения прямой DE и плоскости ABC. Тогда отрезки AL и A1E параллельны, следовательно, $AL=2A_1E=8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ по теореме о средней линии треугольника. $A_1C_1=B_1C_1=C_1E$ поэтому угол $B_1A_1E$ прямой, следовательно, прямая AB перпендикулярна плоскости ADE, поэтому расстояние между прямыми DE и AB = расстоянию от точки A до прямой DE, то есть высоте AF прямоугольного треугольника с катетами AD = 2 и $AL=8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ Далее вычислим расстояние между прямыми AB и DE:
$AF= $\frac{AD \cdot AL}{DL}$ = \frac{2 \cdot 8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{$\sqrt{аргумента: 4 + 192}$ аргумента} = \frac{8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{7}$
Ответ: $\frac{8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{7}$
Правильный ответ:
$дробь: числитель: 8 корень из: начало аргумента: 3 конец аргумента , знаменатель: 7 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 67255 • Задание №12
Решите неравенство $дробь: числитель: 2 в степени левая круглая скобка косинус x правая круглая скобка минус 1...
ID 70818 • Задание №18
Найдите все такие значения параметра a, при каждом из которых уравнение $левая круглая скобка 4x минус x в ква...
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...