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#65513

Дан тетраэдр ABCD,  причем AD = BD  =CD  = AB = BC = 3,  а грани ABD  и BCD  перпендикулярны. На ребрах AB,  BD  и CD  отмечены точки K,  L  и M  соответственно так, что AK  = BL = DM = 1.

а) Докажите, что плоскость (KLM  )  перпендикулярна ребру CD.

б) Найдите длину отрезка, по которому плоскость (KLM  )  пересекает грань ABC.

Показать ответ и решение

а) Заметим, что △ABD  и △CBD  — правильные. Проведем AH  ⊥ BD.  Тогда BH  = 12BD = 1,5,  откуда LH = 0,5.  Тогда мы имеем BK :KA = 2 :1= BL :LH,  следовательно, по обратной теореме Фалеса LK  ∥AH.  Значит, LK ⊥ BD.  А так как (ABD  )⊥ (CBD  ),  то LK ⊥ (CBD ),  откуда следует, что LK  ⊥ CD.

△LDM   =△KBL,  так как BK  = LD,  BL  =DM,                    ∘
∠KBL  = ∠LDM  = 60 ,  следовательно,           ∘
∠LMD  = 90 ,  то есть LM  ⊥ CD.

Таким образом, ребро CD  перпендикулярно двум пересекающимся прямым LM  и LK,  следовательно, CD ⊥ (KLM  ).  Что и требовалось доказать.

PIC

б) Пусть LM  ∩ BC = X.  Тогда KX ∩ AC = N.  Следовательно, KN  — искомый отрезок.

Отметим CP = 1.  Тогда △KBL   = △PBL,  следовательно, PL ⊥ BD.  Тогда по определению ∠KLP  = 90∘ — угол между плоскостями (ABD )  и (CBD ).

Тогда △KLP  — прямоугольный и равнобедренный, следовательно,         √ -
KP  = KL  2.  А так как AK :KB  =1 :2= CP :P B,  то △KBP  ∼ △ABC.  Отсюда KP  :AC = 2:3,  следовательно,      3
AC = 2KP.

Найдем KL.  Имеем

                      √-
tg60∘ = KL   ⇒   KL =  3
       BL

Тогда         √- √ -   √-
AC =  32 ⋅ 3 ⋅ 2= 326.

По теореме Менелая для △CBD  и прямой XM  получаем

BL- DM-- CX--         CX--
LD ⋅MC  ⋅XB  = 1  ⇒   XB  = 4

По теореме Менелая для △ABC  и прямой XN  получаем

CN-⋅ AK-⋅ BX-= 1  ⇒   CN- = 8
NA   KB  XC           NA

Следовательно, AN =  1AC  = 1√-.
      9      6

Проведем BE  — медиану и высоту равнобедренного треугольника ABC.  Тогда если обозначить ∠BAC  = α,  то                  -
cosα= AE :AB =  √46.  Тогда по теореме косинусов для △AKN  имеем:

                                                 -
   2     2     2                   2            √6-
KN  = AK  + AN  − 2⋅AK ⋅AN  ⋅cosα = 3  ⇒   KN  =  3
Ответ:

б) √-
-6-
3

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Имеется верное доказательство утверждения пункта а) и обоснованно получен верный ответ в пункте б)

3

Обоснованно получен верный ответ в пункте б)

2

ИЛИ

имеется верное доказательство утверждения пункта а) и при обоснованном решении пункта б) получен неверный ответ из-за арифметической ошибки

Имеется верное доказательство утверждения пункта а)

1

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

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

3

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!