Тема 14. Задачи по стереометрии
14.03 Задачи формата ЕГЭ на многогранники. Пирамида, призма
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#43880

В прямоугольном параллелепипеде ABCDA1B1C1D1  известны длины ребер: AB = 4,  BC  = 3,  AA1 = 2.  Точки P  и Q  — середины ребер A1B1  и CC1  соответственно. Плоскость (AP Q)  пересекает ребро B1C1  в точке U.

а) Докажите, что B1U :UC1 =2 :1.

б) Найдите площадь сечения параллелепипеда ABCDA1B1C1D1  плоскостью (AP Q).

Показать ответ и решение

а) Назовем плоскость (AP Q)  плоскостью α.  Так как плоскости (ABB1 )  и (CDD1 )  параллельны, то плоскость α  пересечет их по параллельным прямым. Следовательно, пусть T  — середина CD.  Тогда C1T ∥AP.  Значит, плоскость α  пересечет грань CDD1C1  по отрезку QS ∥C1T.  Так как Q  — середина CC1,  то по теореме Фалеса S  — середина CT,  то есть CS = 1.

Так как плоскости (ABC  )  и (A B C )
  1  1 1  параллельны, то α  пересечет их по параллельным прямым. Проведем A1F ∥ AS,  C1F = 1.  Тогда α  пересечет грань A1B1C1D1  по отрезку PU ∥A1F.

Пусть A1F ∩ B1C1 = R.  Тогда △A1D1F  ∼ △RC1F,  значит, так как A1D1 = D1F = 3,  то RC1 = C1F = 1.  Так как P U ∥ A1R  и P  — середина A1B1,  то по теореме Фалеса U  — середина B1R.  Следовательно, так как B1R = 4,  то B1U =2,  значит, UC1 = 1,  откуда B1U :UC1 = 2:1.

PIC

б) Пусть AS ∩ UQ = E.  Так как (ABC  )∩(BCC1 )= BC,  то E ∈ BC.  Тогда AP UE  — трапеция. Будем искать площадь сечения как

Sα =SAPUE − SSQE

Заметим, что аналогично работе в верхней грани, CE = CS = 1.  Проведем CH  ⊥ SE.  Тогда H  — середина SE.  По ТТП QH ⊥ SE.  Так как QH  — средняя линия в △USE,  то QH  ∥US,  следовательно, US ⊥ AE,  US  — высота трапеции AP UE.

Найдем CH :

1                 1                    -1-
2 ⋅CE ⋅CS =SSCE = 2 ⋅CH ⋅SE   ⇔   CH = √2.

Тогда

     ∘ -----  ∘--
QH =   1+ 1 =   3  ⇒   US = 2QH = √6-
          2     2

Из равнобедренного прямоугольного △ABE  имеем       √ -
AE  =4  2.  Из равнобедренного прямоугольного △P B1U  имеем       √-
PU = 2 2.

Следовательно,

                             √ -  √ -    √ -
Sα = PU-+-AE-⋅US − SE-⋅QH- =6  3− --3= 11  3.
        2             2            2    2
Ответ:

б) 11√3
2

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!