В правильной четырехугольной пирамиде MABCD с вершиной M стороны основания равны 15, а боковые ребра равны 16.
а) Докажите, что прямые MC и BD перпендикулярны.
б) Найдите площадь сечения пирамиды плоскостью, проходящей через точку B и середину ребра MD параллельно прямой AC.
а) Докажите, что прямые MC и BD перпендикулярны.
б) Найдите площадь сечения пирамиды плоскостью, проходящей через точку B и середину ребра MD параллельно прямой AC.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Спроектируем прямую MC на плоскость ABCD, проекцией будет являться прямая AC. Диагонали квадрата взаимно перпендикулярны, поэтому $AC\perp BD$ Тогда по теореме о трех перпендикулярах $MC\perp BD$
б) Пусть точка E — середина ребра MD. Отрезок BE пересекает плоскость MAC в точке P. В треугольнике MBD точка Р является точкой пересечения медиан, следовательно, MP : РО = 2 : 1, где O — центр основания пирамиды. Отрезок FG параллелен AC и проходит через точку P (точка F принадлежит ребру MA, G — ребру MC), откуда
$MF : FA = MG : GC = MP : PO = 2 : 1$
$FG= $\frac{2}{3}$ AC = \frac{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента \cdot AB}{3} = 10 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
Четырёхугольник BFEG — искомое сечение. Отрезок BE — медиана треугольника MBD, значит,
$BE= \frac{$\sqrt{аргумента: 2BD ^2 + 2MB ^2 - MD ^2}$ аргумента}{2} = \frac{$\sqrt{аргумента: 4AB ^2 + MB ^2}$ аргумента}{2} = 17$
Прямая BD перпендикулярна плоскости MAC, диагонали BE и FG четырёхугольника BFEG перпендикулярны. Следовательно,
$S_BFEG = $\frac{BE \cdot FG}{2}$ = 85 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
Ответ: $85 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
б) Пусть точка E — середина ребра MD. Отрезок BE пересекает плоскость MAC в точке P. В треугольнике MBD точка Р является точкой пересечения медиан, следовательно, MP : РО = 2 : 1, где O — центр основания пирамиды. Отрезок FG параллелен AC и проходит через точку P (точка F принадлежит ребру MA, G — ребру MC), откуда
$MF : FA = MG : GC = MP : PO = 2 : 1$
$FG= $\frac{2}{3}$ AC = \frac{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента \cdot AB}{3} = 10 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
Четырёхугольник BFEG — искомое сечение. Отрезок BE — медиана треугольника MBD, значит,
$BE= \frac{$\sqrt{аргумента: 2BD ^2 + 2MB ^2 - MD ^2}$ аргумента}{2} = \frac{$\sqrt{аргумента: 4AB ^2 + MB ^2}$ аргумента}{2} = 17$
Прямая BD перпендикулярна плоскости MAC, диагонали BE и FG четырёхугольника BFEG перпендикулярны. Следовательно,
$S_BFEG = $\frac{BE \cdot FG}{2}$ = 85 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
Ответ: $85 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
Правильный ответ:
$85 корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 64694 • Задание №3
[рис.] Площадь поверхности куба равна 24. Найдите его объем....
ID 71763 • Задание №19
В одном из заданий на конкурсе бухгалтеров требуется выдать премии сотрудникам некоторого отдела на общую сумм...
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...