В прямоугольном параллелепипеде ABCDA1B1C1D1 $A B=20 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ $A D=42$ и $A A_1=56$ На отрезках BC1 и BD отмечены точки M и N соответственно так, что прямые AM и A1N пересекаются и $BN : ND =1: 7$
а) Докажите, что угол между прямой D1M и плоскостью BCC1 равен 30°.
б) Найдите площадь сечения параллелепипеда ABCDA1B1C1D1 плоскостью AMN.
а) Докажите, что угол между прямой D1M и плоскостью BCC1 равен 30°.
б) Найдите площадь сечения параллелепипеда ABCDA1B1C1D1 плоскостью AMN.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Прямые AM и A1N пересекаются, поэтому они лежат в одной плоскости AMN. Пусть P — точка их пересечения, а K — точка пересечения прямой AN с ребром BC. Плоскость AMN содержит прямую AA1, перпендикулярную плоскости основания, а значит, плоскость AMN перпендикулярна основанию.
Через точку K проведем прямую KK1, параллельную прямой AA1, и, следовательно, лежащую в плоскости AMN (поскольку точка K1 лежит на ребре B1C1). Тогда M — точка пересечения прямой KK1 с диагональю BC1. Заметим, что прямая D1C1 перпендикулярна плоскости BCC1B1, следовательно, прямая MC1 является проекцией прямой MD1 на эту плоскость, а искомый угол между прямой D1M и плоскостью BCC1 равен углу C1MD1. Треугольники ADN и BKN подобны, следовательно,
$\frac{KB}{AD} = $\frac{BN}{ND}$ = \frac{1}{7}$ $KB = $\frac{1}{7}$ BC$
Треугольники BKM и BCC1 также подобны, а потому
$\frac{BM}{BC_1} = $\frac{KB}{BC}$ = \frac{1}{7}$
Находим:
$BC_1= $\sqrt{аргумента: BC ^2 + CC_1 ^2}$ аргумента =70$ $BM= $\frac{1}{7}$ BC_1=10$ $NC_1=60$
Тогда
$\text{tg} \angle C_1MD_1= $\frac{C_1D_1}{MC_1}$ = \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$
то есть $\angle C_1MD_1=30 ^{\circ}$
б) Из п. а) следует, что искомым сечением является прямоугольник AKK1A1. Тогда $KB= $\frac{1}{7}$ BC = 6$ значит,
$AK = $\sqrt{аргумента: AB ^2 + KB ^2}$ аргумента = 2 $\sqrt{аргумента: 309}$ аргумента$
Таким образом, площадь сечения параллелепипеда равна
$S_AKK_1A_1=AK \cdot AA_1 = 112 $\sqrt{аргумента: 309}$ аргумента$
Ответ: б) $112 $\sqrt{аргумента: 309}$ аргумента$
Через точку K проведем прямую KK1, параллельную прямой AA1, и, следовательно, лежащую в плоскости AMN (поскольку точка K1 лежит на ребре B1C1). Тогда M — точка пересечения прямой KK1 с диагональю BC1. Заметим, что прямая D1C1 перпендикулярна плоскости BCC1B1, следовательно, прямая MC1 является проекцией прямой MD1 на эту плоскость, а искомый угол между прямой D1M и плоскостью BCC1 равен углу C1MD1. Треугольники ADN и BKN подобны, следовательно,
$\frac{KB}{AD} = $\frac{BN}{ND}$ = \frac{1}{7}$ $KB = $\frac{1}{7}$ BC$
Треугольники BKM и BCC1 также подобны, а потому
$\frac{BM}{BC_1} = $\frac{KB}{BC}$ = \frac{1}{7}$
Находим:
$BC_1= $\sqrt{аргумента: BC ^2 + CC_1 ^2}$ аргумента =70$ $BM= $\frac{1}{7}$ BC_1=10$ $NC_1=60$
Тогда
$\text{tg} \angle C_1MD_1= $\frac{C_1D_1}{MC_1}$ = \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}$
то есть $\angle C_1MD_1=30 ^{\circ}$
б) Из п. а) следует, что искомым сечением является прямоугольник AKK1A1. Тогда $KB= $\frac{1}{7}$ BC = 6$ значит,
$AK = $\sqrt{аргумента: AB ^2 + KB ^2}$ аргумента = 2 $\sqrt{аргумента: 309}$ аргумента$
Таким образом, площадь сечения параллелепипеда равна
$S_AKK_1A_1=AK \cdot AA_1 = 112 $\sqrt{аргумента: 309}$ аргумента$
Ответ: б) $112 $\sqrt{аргумента: 309}$ аргумента$
Правильный ответ:
б) $112 корень из: начало аргумента: 309 конец аргумента$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 71528 • Задание №19
Рассматриваются целочисленные прямоугольные треугольники, то есть такие прямоугольные треугольники, длины всех...
ID 67535 • Задание №13
а) Решите уравнение $левая круглая скобка 1 минус косинус 2 x правая круглая скобка синус 2 x= корень из: нач...
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...