В правильной треугольной пирамиде SABC боковое ребро = 9, а высота пирамиды SO равна $3 $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента$ точки М и Т — середины отрезков BC и SM соответственно.
а) Докажите, что АТ — высота пирамиды, проведенная к грани SBC.
б) Найдите расстояние между прямыми АT и SB.
а) Докажите, что АТ — высота пирамиды, проведенная к грани SBC.
б) Найдите расстояние между прямыми АT и SB.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Прямая AT лежит в плоскости SAM. Обозначим K проекцию точки T на прямую AM. Заметим, что плоскость SAM содержит также высоту пирамиды SO, прямые SO и BC перпендикулярны. Кроме того, прямые AM и BC перпендикулярны, следовательно, плоскость SAM перпендикулярна прямой BC. Таким образом, прямые AT и BC перпендикулярны. Находим:
$AO= $\sqrt{аргумента: SA ^2 - SO ^2}$ аргумента =6$
$MO= $\frac{1}{2}$ AO=3$
$SM= $\sqrt{аргумента: SO ^2 + MO ^2}$ аргумента =3 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента$
$ST= $\frac{1}{2}$ SM= \frac{3 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента}{2}$
Треугольники SOM и TKM подобны. Следовательно,
$TK= $\frac{1}{2}$ SO= \frac{3 $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}{2}$
$MK=KO= $\frac{1}{2}$ MO= \frac{3}{2}$
$AK=AO + KO= \frac{15}{2}$
$AT= $\sqrt{аргумента: AK ^2 + TK ^2}$ аргумента = \frac{3 $\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента}{2}$
Заметим, что
$AT ^2 + ST ^2 = $\frac{270}{4}$ + $\frac{54}{4}$ =81=SA ^2$
Таким образом, по теореме, обратной теореме Пифагора, треугольник TSA — прямоугольный. Следовательно, прямые AT и SM перпендикулярны. Значит, прямая AT перпендикулярна плоскости SBC и является высотой пирамиды.
б) Из точки T на прямую SB опустим перпендикуляр TH. Заметим, что TH перпендикулярен прямой AT, поскольку лежит в плоскости SBC. Таким образом, TH — общий перпендикуляр скрещивающихся прямых AT и SB. Треугольники STH и SBM подобны, поэтому $BM = $\sqrt{аргумента: SB ^2 - SM ^2}$ аргумента = 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ а так как $\frac{TH}{BM} = \frac{ST}{SB}$ то
$TH = $\frac{ST \cdot BM}{SB}$ = \frac{3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2}$
Ответ: б) $\frac{3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2}$
$AO= $\sqrt{аргумента: SA ^2 - SO ^2}$ аргумента =6$
$MO= $\frac{1}{2}$ AO=3$
$SM= $\sqrt{аргумента: SO ^2 + MO ^2}$ аргумента =3 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента$
$ST= $\frac{1}{2}$ SM= \frac{3 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента}{2}$
Треугольники SOM и TKM подобны. Следовательно,
$TK= $\frac{1}{2}$ SO= \frac{3 $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}{2}$
$MK=KO= $\frac{1}{2}$ MO= \frac{3}{2}$
$AK=AO + KO= \frac{15}{2}$
$AT= $\sqrt{аргумента: AK ^2 + TK ^2}$ аргумента = \frac{3 $\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента}{2}$
Заметим, что
$AT ^2 + ST ^2 = $\frac{270}{4}$ + $\frac{54}{4}$ =81=SA ^2$
Таким образом, по теореме, обратной теореме Пифагора, треугольник TSA — прямоугольный. Следовательно, прямые AT и SM перпендикулярны. Значит, прямая AT перпендикулярна плоскости SBC и является высотой пирамиды.
б) Из точки T на прямую SB опустим перпендикуляр TH. Заметим, что TH перпендикулярен прямой AT, поскольку лежит в плоскости SBC. Таким образом, TH — общий перпендикуляр скрещивающихся прямых AT и SB. Треугольники STH и SBM подобны, поэтому $BM = $\sqrt{аргумента: SB ^2 - SM ^2}$ аргумента = 3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ а так как $\frac{TH}{BM} = \frac{ST}{SB}$ то
$TH = $\frac{ST \cdot BM}{SB}$ = \frac{3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2}$
Ответ: б) $\frac{3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2}$
Правильный ответ:
б) $дробь: числитель: 3 корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента , знаменатель: 2 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 67703 • Задание №13
а) Решите уравнение $корень из: начало аргумента: 2 синус конец аргумента в квадрате дробь: числитель: x, зна...
ID 71952 • Задание №19
а) Найдите три несократимые дроби, произведение любых двух из которых — целое число.
б) Найдите четыре несо...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта а), 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 а), 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...