На ребрах BS и CS правильной четырехугольной пирамиды SABCD cо стороной основания AD = 10 и боковым ребром $SA=5 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента$ взяты точки K и M соответственно так, что $SK:BK=CM:SM=3:2$
а) Докажите, что прямые KM и SC взаимно перпендикулярны.
б) Найдите угол между прямой KM и плоскостью основания пирамиды.
а) Докажите, что прямые KM и SC взаимно перпендикулярны.
б) Найдите угол между прямой KM и плоскостью основания пирамиды.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Пусть L — точка пересечения прямых KL и BC. Проведём прямую MN параллельно прямой BC. Заметим, что треугольники SNM и SBC подобны с коэффициентом подобия $k= \frac{2}{5}$ следовательно,
$SN=SM= $\frac{2}{5}$ SB=2 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента ,\quad\quad MC=3 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента ,\quad\quad MN= $\frac{2}{5}$ BC=4$
Треугольники MNK и LBK также подобны с $k= \frac{1}{2}$ значит,
$BL=2MN=8,\quad\quad LC=18,\quad\quad \cos \angle SCB= $\frac{\tfrac12 BC}{SC}$ = \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента} = \frac{MC}{LC}$
следовательно, треугольник CLM — прямоугольный с прямым углом CML.
б) Пусть SO — высота пирамиды, H — проекция точки M на прямую AC, а LH — проекция отрезка LM на плоскость основания. Тогда угол MLH — искомый. Далее имеем:
$AC=AB $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента =10 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ,\quad\quad AO= $\frac{1}{2}$ AC=5 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ,\quad\quad SO= $\sqrt{аргумента: SA ^2 - AO ^2}$ аргумента =10,\quad\quad MH= $\frac{3}{5}$ SO=6$ $AC=AB $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента =10 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ,\quad\quad AO= $\frac{1}{2}$ AC=5 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ,\quad\quad$
$\quad SO= $\sqrt{аргумента: SA ^2 - AO ^2}$ аргумента =10,\quad\quad MH= $\frac{3}{5}$ SO=6$
Из п. а) треугольник CLM — прямоугольный, следовательно,
$LM= $\sqrt{аргумента: LC ^2 - MC ^2}$ аргумента =3 $\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента ,\quad\quad \sin \angle MLH= $\frac{MH}{LM}$ = \frac{$\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента}{15} ,\quad\quad\angle MLH= \arcsin \frac{$\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента}{15}$ $LM= $\sqrt{аргумента: LC ^2 - MC ^2}$ аргумента =3 $\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента ,\quad\quad$
$\quad \sin \angle MLH= $\frac{MH}{LM}$ = \frac{$\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента}{15} ,\quad\quad\angle MLH= \arcsin \frac{$\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента}{15}$
Ответ: б) $\arcsin \frac{$\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента}{15}$
$SN=SM= $\frac{2}{5}$ SB=2 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента ,\quad\quad MC=3 $\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента ,\quad\quad MN= $\frac{2}{5}$ BC=4$
Треугольники MNK и LBK также подобны с $k= \frac{1}{2}$ значит,
$BL=2MN=8,\quad\quad LC=18,\quad\quad \cos \angle SCB= $\frac{\tfrac12 BC}{SC}$ = \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 6}$ аргумента} = \frac{MC}{LC}$
следовательно, треугольник CLM — прямоугольный с прямым углом CML.
б) Пусть SO — высота пирамиды, H — проекция точки M на прямую AC, а LH — проекция отрезка LM на плоскость основания. Тогда угол MLH — искомый. Далее имеем:
$AC=AB $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента =10 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ,\quad\quad AO= $\frac{1}{2}$ AC=5 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ,\quad\quad SO= $\sqrt{аргумента: SA ^2 - AO ^2}$ аргумента =10,\quad\quad MH= $\frac{3}{5}$ SO=6$ $AC=AB $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента =10 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ,\quad\quad AO= $\frac{1}{2}$ AC=5 $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ,\quad\quad$
$\quad SO= $\sqrt{аргумента: SA ^2 - AO ^2}$ аргумента =10,\quad\quad MH= $\frac{3}{5}$ SO=6$
Из п. а) треугольник CLM — прямоугольный, следовательно,
$LM= $\sqrt{аргумента: LC ^2 - MC ^2}$ аргумента =3 $\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента ,\quad\quad \sin \angle MLH= $\frac{MH}{LM}$ = \frac{$\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента}{15} ,\quad\quad\angle MLH= \arcsin \frac{$\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента}{15}$ $LM= $\sqrt{аргумента: LC ^2 - MC ^2}$ аргумента =3 $\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента ,\quad\quad$
$\quad \sin \angle MLH= $\frac{MH}{LM}$ = \frac{$\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента}{15} ,\quad\quad\angle MLH= \arcsin \frac{$\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента}{15}$
Ответ: б) $\arcsin \frac{$\sqrt{аргумента: 30}$ аргумента}{15}$
Правильный ответ:
б) $арксинус дробь: числитель: корень из: начало аргумента: 30 конец аргумента , знаменатель: 15 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 64214 • Задание №1
[рис.] В треугольнике ABC угол C равен 90°, АС = 8, $тангенс A = 0,5$ Найдите BC....
ID 71712 • Задание №19
На доске написано n единиц, между некоторыми из которых поставили знаки + и посчитали сумму. Например, если из...
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...