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#80090

В основании пирамиды с вершиной S  лежит прямоугольник ABCD  со сторонами AB = 9  и BC  = 12.  Все боковые рёбра пирамиды равны   √-
7,5 2.  На рёбрах BC  и AD  отмечены точки M  и N  соответственно так, что BM  = 281= DN.  Плоскость сечения проходит через точки M  и N  перпендикулярно ребру AS.

а) Докажите, что плоскость сечения пересекает ребро AS  в его середине.

б) Найдите расстояние от точки C  до плоскости сечения.

Показать ответ и решение

а)

1. Проведём диагональ AC  и отрезок NM,  которые пересекаются в точке G.

2. Рассмотрим △AGN  и △CGM.
∠ANG  = ∠CMG  как накрест лежащие, ∠NAG  =∠GCM  как накрест лежащие и AN = CM,  откуда △AGN  и △CGM  равны по двум углам и стороне.

3. У равных треугольников равные соответствующие элементы, следовательно, AG = GC.  Это в свою очередь означает, что точка G  — точка пересечения диагоналей прямоугольника в основании, то есть принадлежит плоскости сечения.

4. Рассмотрим прямоугольный △ABC.  По теореме Пифагора:
AC2 = AB2 + BC2 = 81+ 144 = 225,  откуда AC = 15.

5. Рассмотрим △ASC.  По обратной теореме Пифагора: AC2 = AS2 + CS2 = 225= 112,5+ 112,5,  откуда получаем, что △ASC  — прямоугольный.

6. Провед̈eм GF ∥ SC.  Тогда FG  — средняя линия по определению, откуда F  — середина ребра AS.

7.          ∘
∠GF S =90 ,  поскольку          ∘
∠ASC  = 90 .  Следовательно, точка F  также принадлежит плоскоскости сечения, ведь эта плоскость перпендикулярна ребру AS.  Ч.Т.Д.

PIC

Для профилактики доведём построение сечения до конца.

1. Продлим прямую NM  до точки пересечения с прямой AB  — точки J.  Проведём отрезок JF,  пересекающий BS  в точке K.  Проведём KM.

2. Поскольку ABCD  — прямоугольник, то длины противоположных сторон равны, откуда                            75-
AN  = AD − DN = BC − DN  = 8 .

3. Рассмотрим △ANJ  и △BMJ.                   ∘
∠NAJ  = ∠MBJ  = 90,  ∠NJA  и ∠MJB  — один и тот же угол, откуда △ANJ  ∼ △BMJ.

4. Из выявленного подобия выводим отношения отрезков:

      75
AN--= 281 = AJ-= 25.
BM    -8   BJ    7

5. Запишем теорему Менелая для △ABS  и секущей FK :

BK--⋅ SF ⋅ AJ-= 1,
 KS  F A  JB

BK   1 25
KS-⋅ 1 ⋅-7 =1,

BK--  7-
KS  = 25.

Теперь мы знаем положение всех вершин сечения и его построение полностью завершено.

б)

1.

Факт: расстояние от точки до плоскости равно длине перпендикуляра, опущенного из этой точки на эту плоскость.

2. Заметим, что раз CS ∥ FG  и FG ∈ плоскости сечения, то CS ∥ плоскости сечения. То есть расстояния от каждой точки данной прямой до этой плоскости одинаковы.

3. Таким образом, мы можем найти расстояние от точки S  до плоскости сечения и автоматически найти ответ.

4. Поскольку ребро AS ⊥ плоскости сечения, то SF  — перпендикуляр, опущенный из точки S  на плоскость сечения (то есть его длина равна искомому расстоянию). Длина SF  равна половине длины ребра AS  (F  — середина AS  ), то есть    √-
3,75 2.

Ответ:

б)     √-
3,75 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!