Основанием четырехугольной пирамиды SABCD является прямоугольник ABCD, причем $AB=3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$ BC = 6. Высота пирамиды проходит через точку пересечения диагоналей прямоугольника. Из вершин A и C опущены перпендикуляры AP и CQ на ребро SB.
а) Докажите, что P — середина BQ.
б) Найдите угол между плоскостями SBA и SBC, если SD = 9.
а) Докажите, что P — середина BQ.
б) Найдите угол между плоскостями SBA и SBC, если SD = 9.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Пусть боковое ребро пирамиды = x. Тогда
$\cos \angle ABS= $\frac{AB}{2SB}$ = \frac{3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2x}$
$\cos \angle CBS= $\frac{BC}{2SB}$ = \frac{3}{x}$
$BP=AB \cdot \cos \angle ABS= \frac{( 3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ) ^2}{2x} = \frac{9}{x}$
$BQ=BC \cdot \cos \angle CBS= $\frac{3 \cdot 6}{x}$ = \frac{18}{x}$
Следовательно, BQ = 2BP и P — середина BQ.
б) В грани SBC проведём отрезок PR параллельно QC. Так как P — середина BQ, то R — середина BC. Кроме этого, угол APR является линейным углом угла между гранями SBA и SBC. Найдём площади граней SAB и SBC. Пусть $h_AB$ и $h_BC$ их высоты соответственно. Тогда
$h_AB= \sqrt{аргумента: SB ^2 - ( $\frac{AB}{2}$ ) ^2} аргумента = \sqrt{аргумента: 9 ^2 - ( \frac{3 $\sqrt{2}$}{2} ) ^2} аргумента = \frac{3 $\sqrt{аргумента: 34}$ аргумента}{2}$
$h_BC= \sqrt{аргумента: SB ^2 - ( $\frac{BC}{2}$ ) ^2} аргумента = $\sqrt{аргумента: 9 ^2 - 3 ^2}$ аргумента =6 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
$S_SAB= $\frac{1}{2}$ AB \cdot h_AB= \frac{9 $\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента}{2}$
Далее имеем: $S_SBC= $\frac{1}{2}$ BC \cdot h_BC=18 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$ $AP= $\frac{2S_SAB}{SB}$ = $\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента$
$PR= $\frac{1}{2}$ CQ= $\frac{1}{2}$ \cdot $\frac{2S_SBC}{SB}$ =2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
$AR= $\sqrt{аргумента: AB ^2 + BR ^2}$ аргумента = \sqrt{аргумента: ( 3 $\sqrt{2}$ ) ^2 + 3 ^2} аргумента =3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Напишем теорему \cos ов для треугольника APR:
$AR ^2 =AP ^2 + PR ^2 - 2AP \cdot PR \cdot \cos \angle APR = сильно$
$ = сильно 27=17 + 8 - 2 $\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента \cdot 2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента \cos \angle APR = сильно \cos \angle APR= - \frac{1}{2 $\sqrt{аргумента: 34}$ аргумента}$
Таким образом, искомый угол равен $\arccos \frac{1}{2 $\sqrt{аргумента: 34}$ аргумента}$
Ответ: б) $\arccos \frac{1}{2 $\sqrt{аргумента: 34}$ аргумента}$
$\cos \angle ABS= $\frac{AB}{2SB}$ = \frac{3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{2x}$
$\cos \angle CBS= $\frac{BC}{2SB}$ = \frac{3}{x}$
$BP=AB \cdot \cos \angle ABS= \frac{( 3 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ) ^2}{2x} = \frac{9}{x}$
$BQ=BC \cdot \cos \angle CBS= $\frac{3 \cdot 6}{x}$ = \frac{18}{x}$
Следовательно, BQ = 2BP и P — середина BQ.
б) В грани SBC проведём отрезок PR параллельно QC. Так как P — середина BQ, то R — середина BC. Кроме этого, угол APR является линейным углом угла между гранями SBA и SBC. Найдём площади граней SAB и SBC. Пусть $h_AB$ и $h_BC$ их высоты соответственно. Тогда
$h_AB= \sqrt{аргумента: SB ^2 - ( $\frac{AB}{2}$ ) ^2} аргумента = \sqrt{аргумента: 9 ^2 - ( \frac{3 $\sqrt{2}$}{2} ) ^2} аргумента = \frac{3 $\sqrt{аргумента: 34}$ аргумента}{2}$
$h_BC= \sqrt{аргумента: SB ^2 - ( $\frac{BC}{2}$ ) ^2} аргумента = $\sqrt{аргумента: 9 ^2 - 3 ^2}$ аргумента =6 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
$S_SAB= $\frac{1}{2}$ AB \cdot h_AB= \frac{9 $\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента}{2}$
Далее имеем: $S_SBC= $\frac{1}{2}$ BC \cdot h_BC=18 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$ $AP= $\frac{2S_SAB}{SB}$ = $\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента$
$PR= $\frac{1}{2}$ CQ= $\frac{1}{2}$ \cdot $\frac{2S_SBC}{SB}$ =2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$
$AR= $\sqrt{аргумента: AB ^2 + BR ^2}$ аргумента = \sqrt{аргумента: ( 3 $\sqrt{2}$ ) ^2 + 3 ^2} аргумента =3 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Напишем теорему \cos ов для треугольника APR:
$AR ^2 =AP ^2 + PR ^2 - 2AP \cdot PR \cdot \cos \angle APR = сильно$
$ = сильно 27=17 + 8 - 2 $\sqrt{аргумента: 17}$ аргумента \cdot 2 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента \cos \angle APR = сильно \cos \angle APR= - \frac{1}{2 $\sqrt{аргумента: 34}$ аргумента}$
Таким образом, искомый угол равен $\arccos \frac{1}{2 $\sqrt{аргумента: 34}$ аргумента}$
Ответ: б) $\arccos \frac{1}{2 $\sqrt{аргумента: 34}$ аргумента}$
Правильный ответ:
б) $арккосинус дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 корень из: начало аргумента: 34 конец аргумента конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 70019 • Задание №17
В остроугольном треугольнике ABC проведены высоты BB1 и CC1. Прямые B1C1 и BC пересекаются в точке P.
а) Дока...
ID 69882 • Задание №16
1 июля планируется взять кредит в банке на сумму 300 тыс. рублей на некоторый срок (целое число месяцев). Усло...
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...