На ребре CC1 куба ABCDA1B1C1D1 отмечена точка E так, что $CE : EC_1=1: 2$
а) Пусть точка F делит ребро BB1 в отношении 1 : 2, считая от вершины B1. Докажите, что угол между прямыми BE и AC1 равен углу AC1F.
б) Найдите расстояние от точки C до плоскости AC1F, если ребро куба = 3.
а) Пусть точка F делит ребро BB1 в отношении 1 : 2, считая от вершины B1. Докажите, что угол между прямыми BE и AC1 равен углу AC1F.
б) Найдите расстояние от точки C до плоскости AC1F, если ребро куба = 3.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Проведем прямую FC1 и заметим, что CE = FB1, следовательно, треугольники BCE и C1FB1 равны. Тогда прямые BE и FС1 параллельны как стороны равных треугольников с двумя параллельными сторонами. Таким образом, угол между прямыми BE и AC1 равен углу между прямыми FС1 и AC1, то есть равен углу AC1F (этот угол является острым углом тупоугольного треугольника AC1F).
б) Введем систему координат с началом в точке A и осями, направленными по ребрам куба. Тогда: A(0; 0; 0), C(3; 3; 0), F(3; 0; 2), C1(3, 3, 3). Плоскость AC1F проходит через начало координат, а потому ее уравнение имеет вид $ax + by + cz=0$ Имеем:
$$$\begin{cases} 3a + 2c=0 \\[6pt] 3a + 3b + 3c=0 \end{cases}$$ . = сильно $$\begin{cases} 3a= - 2c \\[6pt] c= - 3b. \end{cases}$$$
Удобно взять b = 1, тогда c = –3, a = 2. Таким образом, найдено уравнение плоскости: $2x + y - 3z = 0$ Теперь применим формулу для вычисления расстояния от точки до плоскости:
$d ( C, AC_1F ) = \frac{|2 \cdot 3 + 3|}{$\sqrt{аргумента: 2 ^2 + 1 ^2 + 3 ^2}$ аргумента} = \frac{9}{$\sqrt{аргумента: 14}$ аргумента}$
Ответ: б) $\frac{9}{$\sqrt{аргумента: 14}$ аргумента}$
б) Введем систему координат с началом в точке A и осями, направленными по ребрам куба. Тогда: A(0; 0; 0), C(3; 3; 0), F(3; 0; 2), C1(3, 3, 3). Плоскость AC1F проходит через начало координат, а потому ее уравнение имеет вид $ax + by + cz=0$ Имеем:
$$$\begin{cases} 3a + 2c=0 \\[6pt] 3a + 3b + 3c=0 \end{cases}$$ . = сильно $$\begin{cases} 3a= - 2c \\[6pt] c= - 3b. \end{cases}$$$
Удобно взять b = 1, тогда c = –3, a = 2. Таким образом, найдено уравнение плоскости: $2x + y - 3z = 0$ Теперь применим формулу для вычисления расстояния от точки до плоскости:
$d ( C, AC_1F ) = \frac{|2 \cdot 3 + 3|}{$\sqrt{аргумента: 2 ^2 + 1 ^2 + 3 ^2}$ аргумента} = \frac{9}{$\sqrt{аргумента: 14}$ аргумента}$
Ответ: б) $\frac{9}{$\sqrt{аргумента: 14}$ аргумента}$
Правильный ответ:
б) $дробь: числитель: 9, знаменатель: корень из: начало аргумента: 14 конец аргумента конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 68577 • Задание №14
Окружность S проходит через вершину C прямого угла и пресекает его стороны в точках, удаленных от вершины C на...
ID 66940 • Задание №11
Решите систему неравенств $система выражений новая строка 4 в степени x минус 29 умножить на 2 в степени x плю...
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...