В правильной треугольной пирамиде SABC все ребра равны. Точки M и N — середины ребер SA и SC соответственно.
а) B каком отношении плоскость BMN делит высоту SH пирамиды?
б) Найдите угол между плоскостью BMN и основанием пирамиды, если ребра пирамиды равны 12.
а) B каком отношении плоскость BMN делит высоту SH пирамиды?
б) Найдите угол между плоскостью BMN и основанием пирамиды, если ребра пирамиды равны 12.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Обозначим T середину ребра AC, P — точку пересечения прямых MN и ST, Q — точку пересечения прямых BP и SH. Прямые BP и SH лежат в плоскости SBT. Так как отрезок MN — средняя линия треугольника SAC, то точка P — середина отрезка ST. Прямая BP лежит в плоскости BMN, следовательно, точка Q есть точка пересечения плоскости BMN с высотой SH. Запишем теорему Менелая для треугольника SOT и прямой BP, получим:
$\frac{SQ}{QH} \cdot $\frac{OB}{BT}$ \cdot $\frac{TP}{PS}$ = 1$
откуда
$\frac{SQ}{QH} = $\frac{BT}{OB}$ \cdot $\frac{PS}{TP}$ = \frac{3}{2}$
б) Заметим, что плоскости BAC и BMN содержат по одной из пары параллельных прямых AC и MN, следовательно, линия пересечения указанных плоскостей параллельна этим прямым. Прямая BT является проекцией прямой BP на плоскость АВС. При этом прямая BT перпендикулярна прямой AC, следовательно, по теореме о трех перпендикулярах, прямая BP перпендикулярна прямой AC. Таким образом, каждая из прямых BP и BTперпендикулярны линии пересечения плоскостей BAC и BMN, а потому PBT — линейный угол угла между этими плоскостями. Находим:
$BT = \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} AC = 6 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
$BH = $\frac{2}{3}$ BT = 4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
$SH = $\sqrt{аргумента: SB ^2 - BH ^2}$ аргумента = 4 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента$
Тогда:
$\frac{QH}{SH} = $\frac{QH}{SQ + QH}$ = \frac{2}{5}$
где $QH = $\frac{2}{5}$ SH = \frac{8 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента}{5}$ Таким образом,
$\text{tg} \angle PBT = $\frac{QH}{BH}$ = \frac{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{5}$
то есть $\angle PBT = \arctan { \frac{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{5}$
Ответ: б) $\angle PBT = \arctan { \frac{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{5}$
$\frac{SQ}{QH} \cdot $\frac{OB}{BT}$ \cdot $\frac{TP}{PS}$ = 1$
откуда
$\frac{SQ}{QH} = $\frac{BT}{OB}$ \cdot $\frac{PS}{TP}$ = \frac{3}{2}$
б) Заметим, что плоскости BAC и BMN содержат по одной из пары параллельных прямых AC и MN, следовательно, линия пересечения указанных плоскостей параллельна этим прямым. Прямая BT является проекцией прямой BP на плоскость АВС. При этом прямая BT перпендикулярна прямой AC, следовательно, по теореме о трех перпендикулярах, прямая BP перпендикулярна прямой AC. Таким образом, каждая из прямых BP и BTперпендикулярны линии пересечения плоскостей BAC и BMN, а потому PBT — линейный угол угла между этими плоскостями. Находим:
$BT = \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{2} AC = 6 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
$BH = $\frac{2}{3}$ BT = 4 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
$SH = $\sqrt{аргумента: SB ^2 - BH ^2}$ аргумента = 4 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента$
Тогда:
$\frac{QH}{SH} = $\frac{QH}{SQ + QH}$ = \frac{2}{5}$
где $QH = $\frac{2}{5}$ SH = \frac{8 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента}{5}$ Таким образом,
$\text{tg} \angle PBT = $\frac{QH}{BH}$ = \frac{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{5}$
то есть $\angle PBT = \arctan { \frac{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{5}$
Ответ: б) $\angle PBT = \arctan { \frac{2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{5}$
Правильный ответ:
б) $\angle PBT = арктангенс { дробь: числитель: 2 корень из: начало аргумента: 2 конец аргумента , знаменатель: 5 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 69702 • Задание №16
Зависимость количества Q (в шт., $0 меньше или равно Q\leqslant20000$ ) купленного у фирмы товара от цены P (в...
ID 67105 • Задание №12
Найдите точку максимума функции $y= левая круглая скобка x плюс 16 правая круглая скобка e в степени левая кру...
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...