^3 ABCDA1B1C1D1 точка K — середина ребра B1C1. Плоскость α проходит через точки B, K и D.
а) Докажите, что сечение куба плоскостью α является = бедренной трапецией.
б) Найдите расстояние от точки C1 до плоскости α, если ребро куба = 3.
а) Докажите, что сечение куба плоскостью α является = бедренной трапецией.
б) Найдите расстояние от точки C1 до плоскости α, если ребро куба = 3.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Проведем через точку K прямую, параллельную прямой DB. Она пересечет прямую C1D1 в точке N. Прямая NK параллельна прямой B1D1, тогда по теореме Фалеса точка N — середина отрезка C1D1. Четырехугольник DBKN — искомое сечение. Треугольники DD1N и BB1K равны по двум катетам, следовательно, $DN = BK$ Таким образом, четырехугольник DBKN — = бедренная трапеция.
б) Продлим прямые СС1, DN и BK до пересечения в точке P (см. рис.). Проведем перпендикуляр PE в треугольнике PNK и перпендикуляр C1H в треугольнике EPC1. По теореме о трех перпендикулярах прямая C1E перпендикулярна прямой NK. Прямая NK перпендикулярна плоскости C1PE. Прямая С1H перпендикулярна прямой PE и прямой NK, следовательно, она перпендикулярна искомой плоскости.
Треугольник BCP подобен треугольнику KC1P, откуда $\frac{KC_1}{BC} = $\frac{PC_1}{PC}$ = \frac{1}{2}$ то есть отрезки CC1 и PC1 равны. Отрезок AC равен $3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$ следовательно, $OC = \frac{3 $\sqrt{аргумента: 2}${} аргумента} 2$ В прямоугольном треугольнике PCO по теореме Пифагора получим:
$OP = $\sqrt{аргумента: OC ^2 + PC ^2}$ аргумента = \sqrt{аргумента: $\frac{18}{4}$ + 36} аргумента = \sqrt{аргумента: $\frac{81}{2}$} аргумента = \frac{9 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2}$
Следовательно,
$\sin \angle CPO = $\frac{OC}{PO}$ = \frac{3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2} : \frac{9 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2} } = \frac{1}{3}$
Таким образом, из прямоугольного треугольника PHC1 находим искомое расстояние:
$C_1H = PC_1 \sin \angle CPO = 3 \cdot $\frac{1}{3}$ = 1$
Ответ: б) 1.
б) Продлим прямые СС1, DN и BK до пересечения в точке P (см. рис.). Проведем перпендикуляр PE в треугольнике PNK и перпендикуляр C1H в треугольнике EPC1. По теореме о трех перпендикулярах прямая C1E перпендикулярна прямой NK. Прямая NK перпендикулярна плоскости C1PE. Прямая С1H перпендикулярна прямой PE и прямой NK, следовательно, она перпендикулярна искомой плоскости.
Треугольник BCP подобен треугольнику KC1P, откуда $\frac{KC_1}{BC} = $\frac{PC_1}{PC}$ = \frac{1}{2}$ то есть отрезки CC1 и PC1 равны. Отрезок AC равен $3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$ следовательно, $OC = \frac{3 $\sqrt{аргумента: 2}${} аргумента} 2$ В прямоугольном треугольнике PCO по теореме Пифагора получим:
$OP = $\sqrt{аргумента: OC ^2 + PC ^2}$ аргумента = \sqrt{аргумента: $\frac{18}{4}$ + 36} аргумента = \sqrt{аргумента: $\frac{81}{2}$} аргумента = \frac{9 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2}$
Следовательно,
$\sin \angle CPO = $\frac{OC}{PO}$ = \frac{3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2} : \frac{9 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2} } = \frac{1}{3}$
Таким образом, из прямоугольного треугольника PHC1 находим искомое расстояние:
$C_1H = PC_1 \sin \angle CPO = 3 \cdot $\frac{1}{3}$ = 1$
Ответ: б) 1.
Правильный ответ:
б) 1
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 71046 • Задание №18
Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение
$левая круглая скобка a плюс 1 правая круглая скобка ...
ID 70315 • Задание №17
Первая окружность, вписанная в равнобедренный треугольник ABC (AB = AC), касается боковой стороны AB в точке...
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...