Тема . Задачи №14 из ЕГЭ прошлых лет

.00 №14 из ЕГЭ 2020

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи №14 из егэ прошлых лет
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#24916

Дана правильная треугольная призма ABCA1B1C1,  в которой сторона основания AB  =4,  боковое ребро        √-
AA1 = 2 7.  Пусть Q  — точка пересечения диагоналей грани ABB1A1,  точки M,N  и K  — середины ребер BC,  CC1  и A1C1  соответственно.

a) Докажите, что точки Q,M, N  и K  лежат в одной плоскости.

б) Найдите площадь сечения призмы плоскостью (QMN  ).

Источники: ЕГЭ 2020

Показать ответ и решение

а) Рассмотрим сечение призмы плоскостью (KNM  ).

В плоскости (AA1C )  проведем прямую KN  до пересечения с прямой AA1  в точке X.  Заметим, что △ A1XK = △C1NK,  так как A1K = C1K,  ∠XKA1  = ∠NKC1  как вертикальные и ∠XA1K  = ∠NC1K  как накрест лежащие, образованные параллельными прямыми AA1  и CC1  и секущей A1C1.  Тогда A1XC1N  — параллелограмм.

Аналогично в плоскости (BB1C )  проведем прямую MN  до пересечения с прямой BB1  в точке Y  и получим, что BY CN  — параллелограмм.

Заметим, что A1X  =C1N  =CN  = BY  и прямые AA1  и BB1  параллельны, значит, в плоскости (AA1B )  четырехугольник A1XBY  является параллелограммом. Следовательно, его диагонали точкой пересечения делятся пополам, то есть середина отрезка A1B  точка Q  является серединой отрезка XY,  который лежит в плоскости (KNM  ).  Значит, точки Q  , K  , N  и M  лежат в одной плоскости.

PIC

б) Пусть прямая XY  пересекает ребра AB  и A1B1  в точках L  и P  соответственно. Тогда пятиугольник LP KNM  — сечение призмы плоскостью (QMN  ).

Рассмотрим плоскость (AA1B).  В ней для треугольника AA1B1  и его секущей PQ  по теореме Менелая выполнено:

A1P- B1Q- -AX-          A1P-  -QA-  XA1-  1  1  1
PB1 ⋅QA  ⋅XA1  = 1  ⇒   PB1 = B1Q ⋅ AX  = 1 ⋅3 = 3

Тогда, так как A1B1 = 4,  то A1P =1  и PB1 =3.  Рассмотрим треугольник A1XP.  В нем ∠XA1P  = 90∘,  значит, по теореме Пифагора

                    ∘ -------
XP = ∘A1P-2-+A1X2-=   12+ √72 = √8-= 2√2

Аналогично рассмотрим треугольники B1BA  и BY L  и получим, что BL = 1,  AL = 3  и LY = 2√2.

Заметим, что A1B1 ∥AB  и XA1  :A1A =1 :2.  Значит, по теореме о пропорциональных отрезках

                               √-                            √-
XP  :PL =1 :2  ⇒   PL = 2PX = 4 2   ⇒   XY = XP + PL + LY = 8 2

PIC

Пусть точки T  и R  — середины отрезков AB  и A1B1  соответственно. Тогда точки L  и P  — середины отрезков BT  и  A1R  соответственно. Рассмотрим треугольник BCT.  В нем ML  — средняя линия, значит, ML =  12CT  и ML  ∥CT.  Аналогично KP  — средняя линия в треугольнике A1C1R,  значит, KP  = 12C1R  и KP ∥ C1R.

PIC

Заметим, что CT ⊥ (AA1B ),  значит, ML  ⊥ LY.  Аналогично KP ⊥ XP.  Отрезки CT  и C1R  — медианы в равносторонних треугольниках со стороной AB = A1B1 = 4,  значит,

           4√3   √ -                 1  √ -  √-
CT = C1R = -2--= 2 3  ⇒   ML  =KP  = 2 ⋅2 3=  3

Площадь искомого сечения равна

SLPKNM = SXYN − SXPK − SYLM

PIC

Так как NQ  ⊥(AA1B ),  то площадь треугольника XY N  равна

SXYN = 1 ⋅XY ⋅NQ
       2

Тогда площадь пятиугольника LPKNM  равна

SLPKNM = SXY N − SXPK − SYLM =

= 1 ⋅8√2-⋅2√3 − 1⋅√3 ⋅2√2-− 1 ⋅√3⋅2√2 = 6√6
  2            2          2
Ответ:

б)  √ -
6  6

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 онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и 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!