В правильной треугольной призме АВСА1В1С1 сторона АВ основания равна 8, а боковое ребро АА1 = 7. На ребре СС1 отмечена точка М, причем СМ = 1.
а) Точки О и О1 — центры окружностей, описанных около треугольников АВС и А1В1С1 соответственно. Докажите, что прямая ОО1 содержит точку пересечения медиан треугольника АВМ.
б) Найдите расстояние от точки А1 до плоскости АВМ.
а) Точки О и О1 — центры окружностей, описанных около треугольников АВС и А1В1С1 соответственно. Докажите, что прямая ОО1 содержит точку пересечения медиан треугольника АВМ.
б) Найдите расстояние от точки А1 до плоскости АВМ.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Пусть точка K — середина ребра AB, а точка Q — такая точка на отрезке MK, что $MQ : QK = 2 : 1$ Тогда точка Q — точка пересечения медиан треугольника ABM, так как делит его медиану MK в отношении 2 : 1, считая от вершины. Проекцией отрезка MK на плоскость ABC является отрезок CK. Точка О является точкой пересечения медиан треугольника ABC и делит отрезок CK в отношении 2 : 1, считая от вершины C, поэтому точка Q будет проектироваться в эту точку. Прямая OO1 и плоскость ABC перпендикулярны, следовательно, точка Q лежит на прямой OO1.
б) Пусть точка T — середина ребра A1B1. Прямые A1B1 и AB параллельны, поэтому прямая A1B1 и плоскость ABM также параллельны. Расстояние от точки A1 до плоскости ABM = расстоянию от точки T до плоскости ABM. Опустим из точки T перпендикуляр TS на прямую KM. Докажем, что отрезок TS — искомое расстояние. Прямые TS и KM перпендикулярны по построению. Прямая TS лежит в плоскости KTC1C, а поскольку прямые AB и KC перпендикулярны и прямые AB и CC1 перпендикулярны, то прямая AB и плоскость KTC1C также перпендикулярны. Следовательно, прямая AB перпендикулярна любой прямой в плоскости KTC1C, в частности, прямые TS и AB перпендикулярны. Таким образом, прямая TS перпендикулярна двум пересекающимся прямым в плоскости ABM и потому является перпендикуляром к плоскости.
Рассмотрим треугольник TKM, в котором $TK = AA_1 = 7$ Вычислим:
$KM = $\sqrt{аргумента: KC ^2 + CM ^2}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: AC ^2 - AK ^2 + CM ^2}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: 8 ^2 - 4 ^2 + 1 ^2}$ аргумента = 7$
Таким образом, треугольник TKM — = бедренный. Следовательно,
$TS = d ( T; KM ) = d ( M; TK ) = d ( C; TK ) = CK = $\sqrt{аргумента: AC ^2 - AK ^2}$ аргумента = 4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ $TS = d ( T; KM ) = d ( M; TK ) =$
$= d ( C; TK ) = CK = $\sqrt{аргумента: AC ^2 - AK ^2}$ аргумента = 4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Ответ: б) $4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
б) Пусть точка T — середина ребра A1B1. Прямые A1B1 и AB параллельны, поэтому прямая A1B1 и плоскость ABM также параллельны. Расстояние от точки A1 до плоскости ABM = расстоянию от точки T до плоскости ABM. Опустим из точки T перпендикуляр TS на прямую KM. Докажем, что отрезок TS — искомое расстояние. Прямые TS и KM перпендикулярны по построению. Прямая TS лежит в плоскости KTC1C, а поскольку прямые AB и KC перпендикулярны и прямые AB и CC1 перпендикулярны, то прямая AB и плоскость KTC1C также перпендикулярны. Следовательно, прямая AB перпендикулярна любой прямой в плоскости KTC1C, в частности, прямые TS и AB перпендикулярны. Таким образом, прямая TS перпендикулярна двум пересекающимся прямым в плоскости ABM и потому является перпендикуляром к плоскости.
Рассмотрим треугольник TKM, в котором $TK = AA_1 = 7$ Вычислим:
$KM = $\sqrt{аргумента: KC ^2 + CM ^2}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: AC ^2 - AK ^2 + CM ^2}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: 8 ^2 - 4 ^2 + 1 ^2}$ аргумента = 7$
Таким образом, треугольник TKM — = бедренный. Следовательно,
$TS = d ( T; KM ) = d ( M; TK ) = d ( C; TK ) = CK = $\sqrt{аргумента: AC ^2 - AK ^2}$ аргумента = 4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ $TS = d ( T; KM ) = d ( M; TK ) =$
$= d ( C; TK ) = CK = $\sqrt{аргумента: AC ^2 - AK ^2}$ аргумента = 4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Ответ: б) $4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Правильный ответ:
б) $4 корень из: начало аргумента: 3 конец аргумента$
📚 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 69887 • Задание №16
В пчелиной семье, зимующей в помещении, в день последней весенней подкормки было 9 тысяч пчел. К концу k‐го дн...
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...