Дана правильная четырехугольная пирамида SABCD. Плоскость α параллельна прямой АС, проходит через точку В и середину высоты пирамиды.
а) Докажите, что плоскость α делит ребро SD в отношении 2 : 1, считая от точки D.
б) Найдите \sin угла между плоскостью α и плоскостью ASC, если угол SAC равен 30°.
а) Докажите, что плоскость α делит ребро SD в отношении 2 : 1, считая от точки D.
б) Найдите \sin угла между плоскостью α и плоскостью ASC, если угол SAC равен 30°.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Пусть K — середина высоты пирамиды SO. Прямая BK лежит в плоскости α и в плоскости SBD, содержащей высоту SO. Тогда точка L является точкой пересечения BK с SD и плоскости α и SD. По теореме Менелая для треугольника SDO и прямой BL имеем:
$\frac{DL}{LS} \cdot $\frac{SK}{KO}$ \cdot $\frac{OB}{BD}$ = 1$
откуда
$\frac{DL}{LS} = $\frac{BD}{OB}$ = \frac{2}{1}$
б) Проведем через точку K среднюю линию MN треугольника SAC. Прямая MN параллельна AC, следовательно, лежит в плоскости. Таким образом, MN — линия пересечения плоскости α и плоскости ASC. Очевидно, что треугольник BMN — = бедренный, следовательно, отрезки BK и MN взаимно перпендикулярны. Прямые SO и AC перпендикулярны, следовательно, прямые SO и MN также взаимно перпендикулярны. Таким образом, угол BKO является линейным углом искомого угла между плоскостью α и плоскостью ASC. Обозначим высоту пирамиды SO = 2h. Тогда $SB=4h$ $BO=2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента h$ $KO=h$ Далее находим,
$BK= $\sqrt{аргумента: BO ^2 + KO ^2}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента h$
Тогда
$\sin \angle BKO = $\frac{BO}{BK}$ = \frac{2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента h}{h $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента} = \frac{2 $\sqrt{аргумента: 39}$ аргумента}{13}$
Ответ: б) $\frac{2 $\sqrt{аргумента: 39}$ аргумента}{13}$
$\frac{DL}{LS} \cdot $\frac{SK}{KO}$ \cdot $\frac{OB}{BD}$ = 1$
откуда
$\frac{DL}{LS} = $\frac{BD}{OB}$ = \frac{2}{1}$
б) Проведем через точку K среднюю линию MN треугольника SAC. Прямая MN параллельна AC, следовательно, лежит в плоскости. Таким образом, MN — линия пересечения плоскости α и плоскости ASC. Очевидно, что треугольник BMN — = бедренный, следовательно, отрезки BK и MN взаимно перпендикулярны. Прямые SO и AC перпендикулярны, следовательно, прямые SO и MN также взаимно перпендикулярны. Таким образом, угол BKO является линейным углом искомого угла между плоскостью α и плоскостью ASC. Обозначим высоту пирамиды SO = 2h. Тогда $SB=4h$ $BO=2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента h$ $KO=h$ Далее находим,
$BK= $\sqrt{аргумента: BO ^2 + KO ^2}$ аргумента = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента h$
Тогда
$\sin \angle BKO = $\frac{BO}{BK}$ = \frac{2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента h}{h $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента} = \frac{2 $\sqrt{аргумента: 39}$ аргумента}{13}$
Ответ: б) $\frac{2 $\sqrt{аргумента: 39}$ аргумента}{13}$
Правильный ответ:
б) $дробь: числитель: 2 корень из: начало аргумента: 39 конец аргумента , знаменатель: 13 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 70218 • Задание №17
Дан прямоугольный треугольник АВС с прямым углом С. На катете АС взята точка М. Окружность с центром О и диаме...
ID 68726 • Задание №15
Решите неравенство $дробь: числитель: 2, знаменатель: 9 минус 3 в степени x конец дроби меньше или равно дробь...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Имеется верное доказательство утверждения пункта a) 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 a) 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...