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#80010

На ребре CC1  правильной призмы ABCDA1B1C1D1,  боковое ребро которой в два раза больше стороны основания, взята точка P  такая, что CP = 0,25CC1,  а на ребрах CD  и BC  взяты их середины — точки K  и N  соответственно.

а) Докажите, что прямая DN  перпендикулярна плоскости (AA1K ).

б) Найдите угол между прямой DP  и плоскостью (AA1K ).

Показать ответ и решение

а) Рассмотрим основание ABCD.  Пусть DK = KC  = CN = NB = x,  ∠KAD  = α,  ∠AKD  = β.  Так как        ∘
∠D = 90 ,  то          ∘
α + β = 90 .  Заметим, что △AKD   = △DNC  как прямоугольные по двум катетам. Следовательно, ∠NDC  = α.  Тогда, если O =AK  ∩DN,  то ∠DOK  = 180∘− (α + β)= 90∘.  Следовательно, DN  ⊥ AK.

Так как призма правильная, то AA1 ⊥ (ABC ),  следовательно, AA1 ⊥ DN.  Таким образом, прямая DN  перпендикулярна двум прямым AK  и AA
  1  из плоскости (AA1K ),  значит, DN  ⊥(AA1K ).  Что и требовалось доказать.

PIC

б) Пусть K1  — проекция K  на плоскость верхнего основания. Пусть DP  ∩KK1 = M.  Так как DO  ⊥ (AA1K ),  то OM  — проекция прямой DP  на плоскость (AA K ).
   1  Следовательно, φ= ∠(DP,OM  )= ∠DMO  — угол между прямой DP  и плоскостью (AA1K ).  Его и нужно найти.

△DOM  прямоугольный, следовательно, sinφ = DO :DM.  Найдем эти отрезки.

Из условия задачи следует, что CP = x,  P C1 = 3x.  Так как MK  ∥ CP,  то по теореме Фалеса M  — середина DP.  Следовательно, DM  = 1DP.
      2  По теореме Пифагора      ∘ ---2---2   √ -
DP =   (2x)+ x = x  5.  Следовательно,

      x√5-
DM  = --2-

DO  — высота из прямого угла в △AKD.  Следовательно,

     AD  ⋅DK       2x⋅x      2x
DO = --AK----= ∘-(2x)2-+x2 = √5-

Следовательно,

                      √-
sin φ= DO  :DM =  2√x-: x-5-= 4 ⇒   φ = arcsin 4
                  5   2    5               5
Ответ:

б) arcsin 4
     5

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!