Сторона основания правильной треугольной призмы ABCA1B1C1 равна 8. Высота этой призмы равна 6.
а) Докажите, что плоскость, содержащая прямую AB1 и параллельная прямой CA1 проходит через середину ребра BC.
б) Найти угол между прямыми CA1 и AB1.
а) Докажите, что плоскость, содержащая прямую AB1 и параллельная прямой CA1 проходит через середину ребра BC.
б) Найти угол между прямыми CA1 и AB1.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] Достроим треугольную прямую призму до четырехугольной прямой призмы, в основании которой ромб ABDC, составленный из двух = сторонних треугольников.
Полученная призма является прямым параллелепипедом. Поэтому $B_1D\parallel A_1C$
а) Плоскость $AB_1D$ параллельна прямой $A_1C$ по признаку параллельности. Диагонали ромба ABDС пересекают друг друга посередине, поэтому плоскость $AB_1D$ проходит через середину ребра BC.
б) $B_1D\parallel A_1C$ значит, искомый угол $AB_1D$ Рассмотрим ромб ABDC: площадь ромба равна произведению квадрата его стороны на \sin угла ромба $S_ABDC = 64 \sin 60 ^{\circ}=32 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ С другой стороны, площадь ромба можно найти как полупроизведение длин его диагоналей: $S_ABCD = $\frac{BC \cdot AD}{2}$ = 4AD$ следовательно, $AD = 8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Из прямоугольного треугольника $AA_1B_1$ по теореме Пифагора находим: $AB_1=10$ Аналогично $B_1D=10$ Значит, из = бедренного треугольника
$AB_1D$ получаем
$\angleAB_1D=2 \arcsin $\frac{AD}{2 \cdot AB_1}$ =2 \arcsin \frac{2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{5}$
Примечание 1.
Диагональ ромба можно было найти по теореме \cos ов для треугольника ABD.
Примечание 2.
Для нахождения угла $AB_1D$ можно применить в треугольнике $AB_1D$ теорему \cos ов:
$AD ^2 =AB_1 ^2 + B_1D ^2 - 2AB_1 \cdot B_1D \cdot \cos \angleAB_1D = сильно$
$ = сильно 64 \cdot 3=100 + 100 - 2 \cdot 10 \cdot 10 \cdot \cos \angleAB_1D = сильно \cos \angleAB_1D= \frac{1}{25}$
откуда $\angleAB_1D= \arccos 0,04$
Ответ: $2 \arcsin \frac{2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{5}$ или $\arccos \frac{1}{25}$
Полученная призма является прямым параллелепипедом. Поэтому $B_1D\parallel A_1C$
а) Плоскость $AB_1D$ параллельна прямой $A_1C$ по признаку параллельности. Диагонали ромба ABDС пересекают друг друга посередине, поэтому плоскость $AB_1D$ проходит через середину ребра BC.
б) $B_1D\parallel A_1C$ значит, искомый угол $AB_1D$ Рассмотрим ромб ABDC: площадь ромба равна произведению квадрата его стороны на \sin угла ромба $S_ABDC = 64 \sin 60 ^{\circ}=32 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$ С другой стороны, площадь ромба можно найти как полупроизведение длин его диагоналей: $S_ABCD = $\frac{BC \cdot AD}{2}$ = 4AD$ следовательно, $AD = 8 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
Из прямоугольного треугольника $AA_1B_1$ по теореме Пифагора находим: $AB_1=10$ Аналогично $B_1D=10$ Значит, из = бедренного треугольника
$AB_1D$ получаем
$\angleAB_1D=2 \arcsin $\frac{AD}{2 \cdot AB_1}$ =2 \arcsin \frac{2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{5}$
Примечание 1.
Диагональ ромба можно было найти по теореме \cos ов для треугольника ABD.
Примечание 2.
Для нахождения угла $AB_1D$ можно применить в треугольнике $AB_1D$ теорему \cos ов:
$AD ^2 =AB_1 ^2 + B_1D ^2 - 2AB_1 \cdot B_1D \cdot \cos \angleAB_1D = сильно$
$ = сильно 64 \cdot 3=100 + 100 - 2 \cdot 10 \cdot 10 \cdot \cos \angleAB_1D = сильно \cos \angleAB_1D= \frac{1}{25}$
откуда $\angleAB_1D= \arccos 0,04$
Ответ: $2 \arcsin \frac{2 $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента}{5}$ или $\arccos \frac{1}{25}$
Правильный ответ:
$2 арксинус дробь: числитель: 2 корень из: начало аргумента: 3 конец аргумента , знаменатель: 5 конец дроби$ или $арккосинус дробь: числитель: 1, знаменатель: 25 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 70231 • Задание №17
Дан треугольник ABC. Серединный перпендикуляр к стороне AB пересекается с биссектрисой угла BAC в точке K, леж...
ID 71475 • Задание №19
Имеются зеленые и желтые карточки, всего их 80 штук. На каждой карточке написано натуральное число, а среднее ...
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...