В правильной четырехугольной призме ABCDA1A1B1C1D1 точки M, N и K делят ребра AA1, BB1, DD1 в отношении 1 : 5, 1 : 4 и 1 : 2 соответственно, считая от нижнего основания ABCD.
а) Докажите, что плоскость MNK делит ребро CC1 в отношении 11 : 19, считая от нижнего основания.
б) Найдите угол между плоскостью сечения и плоскостью основания призмы, если сторона основания призмы равна $\sqrt{аргумента: 13} аргумента$ а высота равна 30.
а) Докажите, что плоскость MNK делит ребро CC1 в отношении 11 : 19, считая от нижнего основания.
б) Найдите угол между плоскостью сечения и плоскостью основания призмы, если сторона основания призмы равна $\sqrt{аргумента: 13} аргумента$ а высота равна 30.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Пусть плоскость MNK пересекает ребро CC1 в точке P. Плоскости AA1B и CC1D параллельны, поэтому параллельны прямые MN и KP. Пусть $AA_1 = 30x$ тогда $AM = 5x$ $BN = 6x$ $DK = 10x$ Четырехугольник MNPK — параллелограмм по определению, поэтому отрезки NK и MP имеют общую точку O. Пусть h — расстояние от точки O до плоскости основания. Тогда $h = $\frac{6x + 10x}{2}$ = 8x$ а кроме того,
$h = 8x = $\frac{AM + CP}{2}$ = \frac{5x + CP}{2}$
откуда $CP = 11x$ Следовательно, $CP : PC_1 = 11 : 19$
б) Пусть искомый угол равен α. Тогда $\cos альфа = \frac{S_ABCD}{S_MNKP}$ Из условия $AM = 5$ $BN = 6$ тогда по теореме Пифагора
$MN = PK = \sqrt{аргумента: ( 6 - 5 ) ^2 + $\sqrt{начало аргумента: 13}$ аргумента ^2}аргумента = $\sqrt{аргумента: 14}$ аргумента$
и аналогично
$NP = MK = \sqrt{аргумента: ( 10 - 5 ) ^2 + $\sqrt{начало аргумента: 13}$ аргумента ^2}аргумента = $\sqrt{аргумента: 38}$ аргумента$
$NK = \sqrt{аргумента: ( 10 - 6 ) ^2 + ( $\sqrt{начало аргумента: 2}$ аргумента \cdot $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента ) ^2}аргумента = $\sqrt{аргумента: 42}$ аргумента$
По теореме \cos ов в треугольнике NMK:
$\cos \angle NMK = $\frac{NM ^2 + MK ^2 - NK ^2}{2 \cdot NM \cdot MK}$ = \frac{14 + 38 - 42}{2 $\sqrt{аргумента: 14}$ аргумента \cdot $\sqrt{аргумента: 38}$ аргумента} = \frac{5}{2 $\sqrt{аргумента: 133}$ аргумента}$
Значит,
$\sin \angle NMK = \sqrt{аргумента: 1 - $\frac{25}{4 \cdot 133}$} аргумента = \sqrt{аргумента: $\frac{507}{4 \cdot 133}$} аргумента = $\frac{1}{2}$ \sqrt{аргумента: $\frac{507}{133}$} аргумента$
Следовательно,
$S_MNKP = $\sqrt{аргумента: 14}$ аргумента \cdot $\sqrt{аргумента: 38}$ аргумента \cdot $\frac{1}{2}$ \sqrt{аргумента: $\frac{507}{133}$} аргумента = $\sqrt{аргумента: 507}$ аргумента$
а искомый угол равен
$\arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента ^2}{$\sqrt{аргумента: 507}$ аргумента} = \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{3}$
Ответ: б) $\arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{3}$
$h = 8x = $\frac{AM + CP}{2}$ = \frac{5x + CP}{2}$
откуда $CP = 11x$ Следовательно, $CP : PC_1 = 11 : 19$
б) Пусть искомый угол равен α. Тогда $\cos альфа = \frac{S_ABCD}{S_MNKP}$ Из условия $AM = 5$ $BN = 6$ тогда по теореме Пифагора
$MN = PK = \sqrt{аргумента: ( 6 - 5 ) ^2 + $\sqrt{начало аргумента: 13}$ аргумента ^2}аргумента = $\sqrt{аргумента: 14}$ аргумента$
и аналогично
$NP = MK = \sqrt{аргумента: ( 10 - 5 ) ^2 + $\sqrt{начало аргумента: 13}$ аргумента ^2}аргумента = $\sqrt{аргумента: 38}$ аргумента$
$NK = \sqrt{аргумента: ( 10 - 6 ) ^2 + ( $\sqrt{начало аргумента: 2}$ аргумента \cdot $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента ) ^2}аргумента = $\sqrt{аргумента: 42}$ аргумента$
По теореме \cos ов в треугольнике NMK:
$\cos \angle NMK = $\frac{NM ^2 + MK ^2 - NK ^2}{2 \cdot NM \cdot MK}$ = \frac{14 + 38 - 42}{2 $\sqrt{аргумента: 14}$ аргумента \cdot $\sqrt{аргумента: 38}$ аргумента} = \frac{5}{2 $\sqrt{аргумента: 133}$ аргумента}$
Значит,
$\sin \angle NMK = \sqrt{аргумента: 1 - $\frac{25}{4 \cdot 133}$} аргумента = \sqrt{аргумента: $\frac{507}{4 \cdot 133}$} аргумента = $\frac{1}{2}$ \sqrt{аргумента: $\frac{507}{133}$} аргумента$
Следовательно,
$S_MNKP = $\sqrt{аргумента: 14}$ аргумента \cdot $\sqrt{аргумента: 38}$ аргумента \cdot $\frac{1}{2}$ \sqrt{аргумента: $\frac{507}{133}$} аргумента = $\sqrt{аргумента: 507}$ аргумента$
а искомый угол равен
$\arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента ^2}{$\sqrt{аргумента: 507}$ аргумента} = \arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{3}$
Ответ: б) $\arccos \frac{$\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{3}$
Правильный ответ:
б) $арккосинус дробь: числитель: корень из: начало аргумента: 3 конец аргумента , знаменатель: 3 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 64939 • Задание №3
[рис.] Цилиндр и конус имеют общие основание и высоту. Высота цилиндра равна радиусу основания. Площадь боково...
ID 70676 • Задание №17
Найдите все а, при каждом из которых система $система выражений x в квадрате плюс xy минус 4x минус 2y плюс 4=...
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...