Дан тетраэдр ABCD, на ребрах AC, AD, BD, BC отмечены точки K, L, M, N соответственно так, что $AK : KC =3: 7$ а KLMN — квадрат со стороной 3.
а) Докажите, что $BM : MD =3: 7$
б) Найдите расстояние от точки C до КLМ, если известно, что объем тетраэдра ABCD равен 50.
а) Докажите, что $BM : MD =3: 7$
б) Найдите расстояние от точки C до КLМ, если известно, что объем тетраэдра ABCD равен 50.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Заметим, что, так как четырехугольник KLMN — квадрат, прямые KN и LM параллельны. Следовательно, прямая LM параллельна плоскости ABC. Тогда прямые LM и AB не имеют общих точек и при этом лежат в плоскости ADB, следовательно, они параллельны. Таким образом, прямые KN, LM и AB параллельны. Аналогично, прямые KL, MN и CD параллельны. Применим теорему Фалеса к треугольникам ACB и CBD, получим:
$\frac{BM}{MD} = $\frac{BN}{NC}$ = $\frac{AK}{KC}$ = \frac{3}{7}$
б) Расстояние от точки C до плоскости KLM = высоте тетраэдра CKMN, проведенной из точки С. Основанием этого тетраэдра является прямоугольный треугольник KMN, площадь которого равна
$S_KMN= $\frac{1}{2}$ KN \cdot NM= \frac{9}{2}$
Следовательно,
$d ( C,KMN ) =h_c= \frac{3V_CKMN}{S_KMN}$
Пусть отрезок DH — высота тетраэдра DABC, отрезок MH1 — высота тетраэдра MKCN. Выразим объём тетраэдра MKCN через объём тетраэдра DABC:
$V_MKCN= $\frac{1}{3}$ \cdot MH_1 \cdot S_CKN= $\frac{1}{3}$ \cdot \frac{3}{} 10 DH \cdot $\frac{49}{100}$ S_ABC= \frac{3}{} 10 \cdot $\frac{49}{100}$ V_DABC= \frac{3}{} 10 \cdot $\frac{49}{100}$ \cdot 50= \frac{147}{20}$ $V_MKCN= $\frac{1}{3}$ \cdot MH_1 \cdot S_CKN= $\frac{1}{3}$ \cdot \frac{3}{} 10 DH \cdot $\frac{49}{100}$ S_ABC=$
$= \frac{3}{} 10 \cdot $\frac{49}{100}$ V_DABC= \frac{3}{} 10 \cdot $\frac{49}{100}$ \cdot 50= \frac{147}{20}$
Подставим найденные значения:
$d ( C,KMN ) = $\frac{3V_CKMN}{S_KMN}$ = \frac{3 \cdot $\frac{147}{20}$ ,}{$\frac{9}{2}$} = $\frac{49}{10}$ =4,9$
Ответ: б) 4,9.
$\frac{BM}{MD} = $\frac{BN}{NC}$ = $\frac{AK}{KC}$ = \frac{3}{7}$
б) Расстояние от точки C до плоскости KLM = высоте тетраэдра CKMN, проведенной из точки С. Основанием этого тетраэдра является прямоугольный треугольник KMN, площадь которого равна
$S_KMN= $\frac{1}{2}$ KN \cdot NM= \frac{9}{2}$
Следовательно,
$d ( C,KMN ) =h_c= \frac{3V_CKMN}{S_KMN}$
Пусть отрезок DH — высота тетраэдра DABC, отрезок MH1 — высота тетраэдра MKCN. Выразим объём тетраэдра MKCN через объём тетраэдра DABC:
$V_MKCN= $\frac{1}{3}$ \cdot MH_1 \cdot S_CKN= $\frac{1}{3}$ \cdot \frac{3}{} 10 DH \cdot $\frac{49}{100}$ S_ABC= \frac{3}{} 10 \cdot $\frac{49}{100}$ V_DABC= \frac{3}{} 10 \cdot $\frac{49}{100}$ \cdot 50= \frac{147}{20}$ $V_MKCN= $\frac{1}{3}$ \cdot MH_1 \cdot S_CKN= $\frac{1}{3}$ \cdot \frac{3}{} 10 DH \cdot $\frac{49}{100}$ S_ABC=$
$= \frac{3}{} 10 \cdot $\frac{49}{100}$ V_DABC= \frac{3}{} 10 \cdot $\frac{49}{100}$ \cdot 50= \frac{147}{20}$
Подставим найденные значения:
$d ( C,KMN ) = $\frac{3V_CKMN}{S_KMN}$ = \frac{3 \cdot $\frac{147}{20}$ ,}{$\frac{9}{2}$} = $\frac{49}{10}$ =4,9$
Ответ: б) 4,9.
Правильный ответ:
б) 4,9
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 68333 • Задание №14
В кубе ABCDA1B1C1D1 отмечены середины P и E отрезков AB и AD соответственно.
а) Докажите, что прямые B1E и СР...
ID 64876 • Задание №3
[рис.] Объем куба равен 12. Найдите объем четырехугольной пирамиды, основанием которой является грань куба, а ...
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...