В пирамиде DABC прямые, содержащие ребра DC и AB, перпендикулярны.
а) Постройте сечение плоскостью, проходящей через точку E — середину ребра DB, и параллельно DC и AB. Докажите, что получившееся сечение является прямоугольником.
б) Найдите угол между диагоналями этого прямоугольника, если DC = 24, AB = 10.
а) Постройте сечение плоскостью, проходящей через точку E — середину ребра DB, и параллельно DC и AB. Докажите, что получившееся сечение является прямоугольником.
б) Найдите угол между диагоналями этого прямоугольника, если DC = 24, AB = 10.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Построим прямые $EK, EM, KF$ такие что: $EK\parallel DC,EM\parallel AB, KF\parallel AB$ тогда $MF\parallel DC$ искомое сечение параллелограмм $EKFM$ Покажем, что EKFM прямоугольник:
$EM \parallel AB,EK \parallel DC,DC \perp AB \Rightarrow EM \perp EK$
б) Заметим, что $EK\parallel DC$ и E — середина DB, тогда EK — средняя линия треугольника $DBC$ Значит, $EK= $\frac{1}{2}$ DC=12$ аналогично $ME= $\frac{1}{2}$ AB=5$ EKMF — прямоугольник, поэтому получаем:
$MK ^2 =ME ^2 + EK ^2 = сильно MK ^2 =12 ^2 + 5 ^2 = сильно MK = 13$
Пусть прямая MK пересекает прямую EF в точке O, тогда $MO=OK=EO=OF= $\frac{1}{2}$ MK= \frac{13}{2}$
Заметим, что $EM меньше EK$ (чтобы \cos в ответе получился положительным, а полученный угол — острым). Применим теорему \cos ов в треугольнике $EOM$ :
$EM ^2 =MO ^2 + OE ^2 - 2MO \cdot OE \cdot \cos \angle EOM = сильно \cos \angle EOM= $\frac{2 \cdot \dfrac169}{4}$ - 252 \cdot \dfrac1694= \frac{119}{169}$ $EM ^2 =MO ^2 + OE ^2 - 2MO \cdot OE \cdot \cos \angle EOM = сильно$
$ = сильно \cos \angle EOM= $\frac{2 \cdot \dfrac169}{4}$ - 252 \cdot \dfrac1694= \frac{119}{169}$
Откуда $\angle EOM= \arccos \frac{119}{169}$
Ответ: $\arccos \frac{119}{169}$
Идея окончания решения Игоря Калинкина.
Можно найти площадь сечения, перемножив стороны прямоугольника и приравнять полученное произведение к формуле площади параллелограмма через диагонали ( $S= $\frac{1}{2}$ d_1d_2 \sin альфа$ где α — угол между диагоналями). Выразив отсюда \sin угла между диагоналями и найдя \arcsin , получим $альфа = \arcsin \frac{120}{169}$
Идея окончания решения Марины Максимовской.
Рассмотрим = бедренный треугольник МОЕ, проведём высоту к МЕ. В получившемся прямоугольном треугольнике выразим \text{tg} половины нужного угла. Половина нужного угла получится $\arctan \frac{5}{12}$ тогда весь угол — $2 \arctan \frac{5}{12}$
$EM \parallel AB,EK \parallel DC,DC \perp AB \Rightarrow EM \perp EK$
б) Заметим, что $EK\parallel DC$ и E — середина DB, тогда EK — средняя линия треугольника $DBC$ Значит, $EK= $\frac{1}{2}$ DC=12$ аналогично $ME= $\frac{1}{2}$ AB=5$ EKMF — прямоугольник, поэтому получаем:
$MK ^2 =ME ^2 + EK ^2 = сильно MK ^2 =12 ^2 + 5 ^2 = сильно MK = 13$
Пусть прямая MK пересекает прямую EF в точке O, тогда $MO=OK=EO=OF= $\frac{1}{2}$ MK= \frac{13}{2}$
Заметим, что $EM меньше EK$ (чтобы \cos в ответе получился положительным, а полученный угол — острым). Применим теорему \cos ов в треугольнике $EOM$ :
$EM ^2 =MO ^2 + OE ^2 - 2MO \cdot OE \cdot \cos \angle EOM = сильно \cos \angle EOM= $\frac{2 \cdot \dfrac169}{4}$ - 252 \cdot \dfrac1694= \frac{119}{169}$ $EM ^2 =MO ^2 + OE ^2 - 2MO \cdot OE \cdot \cos \angle EOM = сильно$
$ = сильно \cos \angle EOM= $\frac{2 \cdot \dfrac169}{4}$ - 252 \cdot \dfrac1694= \frac{119}{169}$
Откуда $\angle EOM= \arccos \frac{119}{169}$
Ответ: $\arccos \frac{119}{169}$
Идея окончания решения Игоря Калинкина.
Можно найти площадь сечения, перемножив стороны прямоугольника и приравнять полученное произведение к формуле площади параллелограмма через диагонали ( $S= $\frac{1}{2}$ d_1d_2 \sin альфа$ где α — угол между диагоналями). Выразив отсюда \sin угла между диагоналями и найдя \arcsin , получим $альфа = \arcsin \frac{120}{169}$
Идея окончания решения Марины Максимовской.
Рассмотрим = бедренный треугольник МОЕ, проведём высоту к МЕ. В получившемся прямоугольном треугольнике выразим \text{tg} половины нужного угла. Половина нужного угла получится $\arctan \frac{5}{12}$ тогда весь угол — $2 \arctan \frac{5}{12}$
Правильный ответ:
$арккосинус дробь: числитель: 119, знаменатель: 169 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 71548 • Задание №19
Каждую цифру a в записи натурального числа n заменим последней цифрой числа 7a. Обозначим полученное число чер...
ID 68155 • Задание №14
Дана правильная треугольная призма ABCA1B1C1, в которой сторона основания AB = 8, боковое ребро $AA_1= 2 кор...
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...