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#2619

В основании правильной пирамиды PABCD  лежит квадрат ABCD  со стороной 6. Сечение пирамиды проходит через вершину       B  и середину ребра PD  перпендикулярно этому ребру.

а) Докажите, что угол наклона бокового ребра пирамиды к ее основанию равен 60∘.

б) Найдите площадь сечения пирамиды.

Источники: ЕГЭ 2018, СтатГрад, 26 января 2018

Показать ответ и решение

а) Пусть α  — плоскость сечения пирамиды. По свойству правильной пирамиды P D = PB.  Так как ребро PD  перпендикулярно плоскости α,  то оно перпендикулярно любой прямой из этой плоскости. Следовательно, P D ⊥ BK,  где K  — середина ребра P D.

Тогда BK  — медиана и высота в △BP  D,  то есть этот треугольник равнобедренный и PB = BD.  С учетом PD = P B  получили, что △BP  D  — равносторонний и ∠P DB = 60∘.  Но это и есть угол между боковым ребром PD  и плоскостью основания.

PIC

б) Проведем еще одну прямую, пересекающую BK  и перпендикулярную PD.  Тогда плоскость, проходящая через эту прямую и прямую BK,  и есть плоскость α.

Так как диагонали квадрата взаимно перпендикулярны, то AC ⊥ BD.  Тогда по теореме о трех перпендикулярах наклонная P D  также перпендикулярна AC.

Следовательно, если провести через точку Q  пересечения прямых P O  и BK  прямую MN  параллельно AC,  то MN  ⊥ PD.  Таким образом, BMKN  — искомое сечение.

Заметим, что по теореме о трех перпендикулярах BK  ⊥ AC.  Тогда с учетом AC ∥MN  имеем BK ⊥ MN.  Следовательно,

        1                    1
SBMKN = 2 BK ⋅MN  ⋅sin∠BQN  = 2BK  ⋅MN

PIC

Рассмотрим △BKD.  В нем имеем:

      √ -                        √ -
BD  =6  2, KD  = 0,5P D =0,5BD = 3  2

Отсюда по теореме Пифагора       √-
BK = 3 6.

Так как PO  и BK  — медианы в △BP D,  то

P Q:QO  = 2:1  ⇒   PQ :P O = 2 :3

Так как △AP C ∼ MP N,  то

MN  :AC = PQ :PO   ⇒   MN  = 2⋅6√2-= 4√2
                             3

Тогда искомая площадь сечения равна

         1  √ -  √-    √ -
SBMKN  = 2 ⋅3 6⋅4 2 =12  3
Ответ:

б) 12√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 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!