Две правильные четырехугольные пирамиды EABCD и FABCD имеют общее основание ABCD и расположены по разные стороны от него. Точки M и N — середины рёбер AB и BC соответственно. Все ребра пирамид равны.
а) Докажите, что угол между прямыми AE и BF равен 60°.
б) Найдите угол между прямыми EM и FN.
а) Докажите, что угол между прямыми AE и BF равен 60°.
б) Найдите угол между прямыми EM и FN.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] а) Введём систему координат, как показано на рисунке: начало координат O — центр основания, Ox — луч ON, Oy — луч OM, Oz — луч OE. Пусть OM = ON = a, тогда $OB=a $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$ EB = 2a, $OE=a $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента$ Координаты точек будут $A ( - a; a; 0 )$ B(a; a; 0), $E ( 0;0;a $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента )$ $F ( 0;0; - a $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента )$ Тогда $\overrightarrowAE= ( a; - a;a $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента )$ $\overrightarrowBF= ( - a; - a; - a $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента )$ $| \overrightarrowAF|=| \overrightarrowBF|=2a$ $\overrightarrowAE \cdot \overrightarrowBF = - 2a ^2$
$\cos ( \widehat\overrightarrowAE, \overrightarrowBF ) = $\frac{\overrightarrowAE \cdot \overrightarrowBF}{| \overrightarrowAE| \cdot | \overrightarrowBF|}$ = - \frac{1}{2}$
следовательно, $( \widehat\overrightarrowAE, \overrightarrowBF ) =120 ^{\circ}$ и, таким образом, угол между прямыми AE и BF равен 180° − 120° = 60°.
б) Координаты точек M(0; a; 0), N(a; 0; 0), тогда $\overrightarrowEM= ( 0;a; - a $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента )$ $\overrightarrowFN= ( a;0;a $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента )$ $|\overrightarrowEM|=|\overrightarrowFN|=a \sqrt{3}$ $\overrightarrowEM \cdot \overrightarrowFN= - 2a ^2$
$\cos ( \widehat\overrightarrowEM, \overrightarrowFN ) = $\frac{\overrightarrowEM \cdot \overrightarrowFN}{| \overrightarrowEM| \cdot | \overrightarrowFN|}$ = - \frac{2}{3}$
следовательно, угол между прямыми EM и FN равен $\arccos \frac{2}{3}$
Ответ: б) $\arccos \frac{2}{3}$
$\cos ( \widehat\overrightarrowAE, \overrightarrowBF ) = $\frac{\overrightarrowAE \cdot \overrightarrowBF}{| \overrightarrowAE| \cdot | \overrightarrowBF|}$ = - \frac{1}{2}$
следовательно, $( \widehat\overrightarrowAE, \overrightarrowBF ) =120 ^{\circ}$ и, таким образом, угол между прямыми AE и BF равен 180° − 120° = 60°.
б) Координаты точек M(0; a; 0), N(a; 0; 0), тогда $\overrightarrowEM= ( 0;a; - a $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента )$ $\overrightarrowFN= ( a;0;a $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента )$ $|\overrightarrowEM|=|\overrightarrowFN|=a \sqrt{3}$ $\overrightarrowEM \cdot \overrightarrowFN= - 2a ^2$
$\cos ( \widehat\overrightarrowEM, \overrightarrowFN ) = $\frac{\overrightarrowEM \cdot \overrightarrowFN}{| \overrightarrowEM| \cdot | \overrightarrowFN|}$ = - \frac{2}{3}$
следовательно, угол между прямыми EM и FN равен $\arccos \frac{2}{3}$
Ответ: б) $\arccos \frac{2}{3}$
Правильный ответ:
б) $арккосинус дробь: числитель: 2, знаменатель: 3 конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 72069 • Задание №19
Для записи двух натуральных чисел c и d (c ...
ID 70612 • Задание №17
Найдите все а, при каждом из которых неравенство $дробь: числитель: a в квадрате минус 4x минус 5, знаменатель...
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...