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#65514

Дан тетраэдр ABCD,  причем AD = BD  =CD  = AB = AC = 10,  а грани ABD  и ACD  перпендикулярны. На ребрах AB,  AD  и CD  отмечены точки K,  L  и M  соответственно так, что BK  = 2,  AL = 4,  DM  = 3.

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

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

Показать ответ и решение

а) По условию △BAD  и △CAD  — правильные. Проведем BH ⊥ AD.  Тогда AH = 12AD = 5.  Тогда получаем, что AL :LH = 4:1 = AK :KB,  следовательно, по обратной теореме Фалеса KL ∥BH.  Откуда следует, что KL ⊥ AD.  А так как (BAD  )⊥ (CAD ),  то KL ⊥ (CAD ),  значит, KL  ⊥CD.

Проведем AF  ⊥CD.  Тогда       1
DF  = 2CD = 5,  следовательно, DM  :MF  = 3:2= DL :LA,  значит, по обратной теореме Фалеса LM  ∥AF.  Следовательно, LM  ⊥ CD.

Значит, ребро CD  перпендикулярно двум пересекающимся прямым KL  и LM,  следовательно, CD ⊥ (KLM  ).  Что и требовалось доказать.

PIC

б) Пусть AP  = AK = 8.  Тогда △KAL  = △P AL  по двум сторонам и углу между ними, следовательно, PL ⊥ AD.  Тогда ∠KLP  = 90∘ — угол между плоскостями (BAD )  и (CAD ).  Тогда мы получаем равнобедренный прямоугольный треугольник KLP,  следовательно,         √ -
KP = KL   2.  Найдем KL  :

tg 60∘ = KL-  ⇒   KL = 4√3
       AL

Следовательно,         -
KP = 4√ 6.  Заметим, что △KAP  ∼ △BAC,  следовательно, KP  = 45BC.  Отсюда        √-
BC  = 5 6.

Так как CD ⊥ (KLM  ),  то плоскость (KLM  )  пересечет грань BCD  по отрезку NM  ⊥ CD,  N ∈ BC.

Заметим, что △BAC  = △BDC  — равнобедренные. Пусть ∠BCD  = α.  Пусть также E  — середина основания BC.  Тогда      5√ -
CE = 2  6.  Следовательно,

            √-
      CE-   -6-
cosα= CD  =  4

Но также имеем

                                      √-
      CM--            14-√-            -6-
cosα= CN    ⇒   CN  = 3  6  ⇒   BN  =  3

Так как ∠ABC  = α,  то по теореме косинусов из △BKN  имеем

   2      2     2                   8            2√-
KN   = BK  +BN   − 2 ⋅BK ⋅BN ⋅cosα= 3  ⇒   KN  = 3 6

Заметим, что KN  — искомый отрезок.

Ответ:

б) 2√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!