Тема 14. Задачи по стереометрии
14.01 Задачи №14 из ЕГЭ прошлых лет
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи по стереометрии
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#63297

В основании прямой призмы ABCDA1B1C1D1  лежит равнобедренная трапеция ABCD  с основаниями AD = 3  и BC  =2.  Точка M  делит ребро A1D1  в отношении A1M  :MD1 = 1 :2,  а точка K  — середина ребра DD1.

а) Докажите, что плоскость (MKC  )  делит ребро BB1  пополам.

б) Найдите площадь сечения призмы плоскостью (MKC  ),  если ∠MKC   =90∘,  ∠BAD  = 60∘.

Показать ответ и решение

а) Так как AD ∥BC  и DD1 ∥CC1,  то грани AA1D1D  и BB1C1C  параллельны. Следовательно, плоскость (MKC  )  пересечет их по параллельным прямым. Значит, плоскость (MKC  )  пересечет грань BB1C1C  по прямой CL ∥ MK,  где L  — точка на ребре BB1.

PIC

Из условия следует, что MD1  = 2.  Пусть также DK  =KD1  = x.  Углы ∠KMD1  и ∠BCL  равны как углы между попарно параллельными прямыми. Следовательно, по катету и острому углу равны △ KMD1  и △ BCL,  так как ∠KMD1  = ∠BCL,  MD1 = BC = 2.  Следовательно, BL = KD1  =x.  Значит, L  — середина ребра BB1.  Что и требовалось доказать.

б) Достроим сечение. Продлим MK  до пересечения с прямой AA1  в точке O.  Тогда точка N,  являющаяся точкой пересечения LO  и A1B1,  является одной из вершин сечения призмы плоскостью (MKC  ).  Следовательно, MKCLN  — сечение призмы плоскостью (MKC  ).

Так как MD1  =B1C1 = 2  и MD1  ∥B1C1,  то MB1C1D1  — параллелограмм. Следовательно, B1M  = C1D1 = A1B1.  Следовательно, △ A1B1M  равнобедренный с углом 60∘,  значит, он равносторонний и A1B1 = B1M = A1M  =1.  Следовательно, CD  = 1.

По теореме Пифагора CK2  =1 +x2.

Так как MK  = LC,  MK  ∥LC  и           ∘
∠MKC  = 90 ,  то MLCK  — прямоугольник, следовательно, ML = CK  и △ OML  прямоугольный с ∠M = 90∘.  Также ML2  =1 + x2.

△ KMD1   ∼△OMA1,  следовательно, MD1  :MA1 = KD1 :OA1,  откуда OA1 = x.
      2

По теореме Пифагора     2     1 2
OM   = 1+ 4x .

PIC

Проведем LT ∥ AB.  Следовательно, треугольник OT L  прямоугольный и по теореме Пифагора   2      9 2
OL  = 1+ 4x .

Тогда по теореме Пифагора для △ OML  получаем

OL2 = OM2 + ML2   ⇒   1+ 9 x2 = 1+ 1x2+ 1+ x2 ⇔   x =1
                         4        4

Из △ ONA1  ∼△LNB1  следует, что ON :LN  =OA1 :LB1 = 1:2,  следовательно, S△ONM  :S△LNM = 1 :2.  Отсюда S△LNM = 23S△OML  = 23 ⋅ 12 ⋅ML ⋅MO,  так как △ OML  прямоугольный.

Так как x =1,  то CK = ML  = √2,  MK  = √5,        √-
MO =  -5.
      2

Следовательно, так как к тому же MLCK  — прямоугольник, получаем, что площадь сечения равна

                                1              (      1   )   7√ --
SMKCLN = SMLCK+SLNM   = CK ⋅MK+  3⋅ML ⋅MO  = CK ⋅ MK  + 3MO   = 6  10
Ответ:

б) 7√10
6

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!