Главная / ЕГЭ Математика. Профильный уровень / Задание №14 / ID 68048
ID 68048 ЕГЭ Математика. Профильный уровень Линия №14 СдамГИА ID: 656576 Т1. Планиметрия
✈️ TG ВК Следующая ⏭️
В прямоугольном параллелепипеде ABCDA1B1C1D1 известно, что $AB = 3$ $A D = 4$ и $A A_1 = 6$ Через точки B1 и D параллельно прямой AC проведена плоскость, пересекающая ребро CC1 в точке K.
а)  Докажите, что K  — середина CC1.
б)  Найдите расстояние от точки B до плоскости сечения.
Чертеж к задаче Чертеж к задаче Чертеж к задаче
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а)  Пусть плоскость сечения пересекает AA1 в точке M. Тогда прямые MK и AC лежат в одной плоскости. Если прямые MK и AC пересекаются, то плоскость B1KD и прямая AC имеют хотя бы одну общую точку, а это невозможно. Значит, прямая MK параллельна диагонали основания AC, а потому $AM = KC$ Треугольники B1C1K и AMD равны по катету и гипотенузе, поэтому $C_1 K = AM = KC$ Значит, K  — середина CC1.
б)  Пусть N  — середина BB1, а L  — середина DD1. Тогда MN параллельна AB и KL параллельна CD. По теореме Пифагора

$MD = $\sqrt{аргумента: 3 ^2 + 4 ^2}$ аргумента = 5$
$KD = $\sqrt{аргумента: 3 ^2 + 3 ^2}$ аргумента = 3 \sqrt{2}$
$MK = $\sqrt{аргумента: 3 ^2 + 4 ^2}$ аргумента = 5$

Найдем объем пирамиды BMKD:

$V_BMKD = V_ABCDMNKL - V_MABD - V_KCBD - V_DKLM - V_BKNM =$
$= V_ABCDMNKL - 4V_MABD=3 \cdot 3 \cdot 4 - $\frac{4}{3}$ \cdot 3 \cdot 3 \cdot 4 \cdot $\frac{1}{2}$ = 12$ $V_BMKD =$
$= V_ABCDMNKL - V_MABD - V_KCBD - V_DKLM - V_BKNM =$
$= V_ABCDMNKL - 4V_MABD=3 \cdot 3 \cdot 4 - $\frac{4}{3}$ \cdot 3 \cdot 3 \cdot 4 \cdot $\frac{1}{2}$ = 12$ $V_BMKD =$
$= V_ABCDMNKL - V_MABD - V_KCBD - V_DKLM - V_BKNM =$
$= V_ABCDMNKL - 4V_MABD=$
$=3 \cdot 3 \cdot 4 - $\frac{4}{3}$ \cdot 3 \cdot 3 \cdot 4 \cdot $\frac{1}{2}$ = 12$

[рис.]
Найдем площадь = бедренного треугольника KMD:

$S_KMD = $\frac{1}{2}$ \cdot 3 $\sqrt{2}$ \cdot \sqrt{аргумента: 5 ^2 - ( \frac{3 $\sqrt{2}$} аргумента 2 ) ^2 } } = \frac{3 корень из { 41}{,}}{2}$

Тогда $12 = $\frac{1}{3}$ \cdot h \cdot \frac{3 $\sqrt{аргумента: 41}$ аргумента}{2}$ где h  — искомое расстояние. Находим:

$h = \frac{24}{$\sqrt{аргумента: 41}$ аргумента} = \frac{24 $\sqrt{аргумента: 41}$ аргумента}{41}$

Ответ: б) $\frac{24 $\sqrt{аргумента: 41}$ аргумента}{41}$

Приведем решение методом координат (Александр Турбанов, Липецк).
а)  Введем систему координат с началом в точке B, оси направим вдоль ребер параллелепипеда так, как показано на рисунке. В этой системе координат:

$B_1 ( 0; 0; 6 )$
$A ( 3; 0; 0 )$
$D ( 3; 4; 0 )$
$C ( 0; 4; 0 )$
$C_1 ( 0; 4; 6 )$
$B ( 0; 0; 0 )$

Пусть точка T  — середина СС1, тогда $T ( 0; 4; 3 )$ $\overrightarrowAC = ( - 3; 4; 0 )$ Пусть  α  — плоскость, проходящая через точки B1 и D параллельно стороне AC. Уравнение плоскости имеет вид $Ax + By + Cz + D = 0$ где $\vecn = ( A; B; C )$   — нормаль к плоскости α. Плоскость  α параллельна стороне AC, поэтому $\vecn \perp \overrightarrowAC$ то есть $\vecn \cdot \overrightarrowAC = 0$ Запишем систему:
[рис.]

$$$\begin{cases} 6C + D = 0 \\[6pt] 3A + 4 B + D = 0 \\[6pt] - 3 A + 4 B = 0 \end{cases}$$$

откуда находим, что: $C = - \frac{D}{6}$ $B = - \frac{D}{8}$ и $A = - \frac{D}{6}$ Тогда $ - $\frac{D}{6}$ x - $\frac{D}{8}$ y - $\frac{D}{6}$ z + D = 0$ а потому уравнение плоскости  α принимает вид

$4x + 3y + 4z - 24 = 0$

Подставим координаты точки T в найденное уравнение, находим:

$4 \cdot 0 + 3 \cdot 4 + 4 \cdot 3 - 24 = 0$

Равенство верно, поэтому точка T принадлежит плоскости α и совпадает с точкой K, а значит, плоскость α пересекает сторону CC1 в середине.
б)  По формуле расстояния от точки до плоскости находим:

$\rho ( B; альфа ) = \frac{|0 + 0 + 0 - 24|}{$\sqrt{аргумента: 4 ^2 + 3 ^2 + 4 ^2}$ аргумента} = \frac{24}{$\sqrt{аргумента: 41}$ аргумента} = \frac{24 $\sqrt{аргумента: 41}$ аргумента}{41}$
Правильный ответ: б) $дробь: числитель: 24 корень из: начало аргумента: 41 конец аргумента , знаменатель: 41 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 68108 • Задание №14
Дана правильная четырёхугольная пирамида SABCD. Точка M  — середина SA, на ребре SB отмечена точка N так, что ...
Смотреть разбор ↗
ID 69337 • Задание №15
Площадь треугольника АВС равна 72, а сумма длин сторон АС и ВС равна 24. а)  Докажите, что треугольник АВС пря...
Смотреть разбор ↗
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
🔗 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...
← Предыдущее задание 📚 Все задания по предмету Следующее задание →