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#1715

Дан правильный тетраэдр SABC,  H  — такая точка на высоте SO,  что OH  :HS = 1:3.  Плоскость α  проходит через точки A  и H  параллельно медиане BM  треугольника ABC  и пересекает ребро CS  в точке P.

а) Докажите, что CP :PS = 2:3.

б) Найдите угол между плоскостями α  и (ABC ).

Показать ответ и решение

а)

PIC

Правильный тетраэдр — это правильная треугольная пирамида, у которой все ребра равны. Пусть ребро пирамиды равно a.

Так как пирамида правильная, то высота SO  падает в точку пересечения медиан △ ABC.  Рассмотрим плоскость (BSM ),  точка H  лежит в этой плоскости. Так как плоскость α  параллельна BM,  то она пересекает плоскость (BSM )  по прямой, параллельной BM.

Проведем RT ∥ BM,  H ∈ RT.  Тогда по теореме Фалеса

SH    ST   3
HO-= T-M-= 1.

Прямая AT  пересечет CS  в точке P.  △ AP R  — сечение пирамиды плоскостью α.

Напишем теорему Менелая для △CSM  и прямой AP :

CP- ⋅ ST-⋅ MA-=1
P S  TM   AC

Из этого равенства находим, что CP- = 2.
 PS   3

б) Докажем, что линия пересечения плоскостей α  и (ABC  )  параллельна прямой BM.  Пусть это не так: пусть l  — линия пересечения α  и (ABC )  и l∩ BM  =Z.  Тога прямая BM  ∩α = Z,  следовательно, не может быть параллельна α.  Получили противоречие, следовательно, l ∥BM.  Заметим, что прямая l  проходит через точку A.

Построим линейный угол двугранного угла между α  и (ABC ).  Так как HO ⊥ ABC,  проведем OK  ⊥ l,  следовательно, по теореме о трех перпендикулярах HK  ⊥l.  Таким образом, ∠HKO  — искомый угол.

Найдем HO :

                √-
     2       2  -3-   -a-
BO = 3 ⋅BM  = 3 ⋅ 2 a= √3

Тогда

     ∘-------  ∘--
       2  a2     2
SO =  a −  3 =   3a

Значит,

            √ -
HO = 1SO = a√-2
     4     4  3

Найдем OK :  BM  ⊥ AC,  BM  ∥l,  следовательно, AC ⊥ l.  Так как OK  ⊥ l,  имеем OK ∥ AC.  Таким образом, OMAK  — параллелограмм, следовательно,

OK = MA  = 1a
           2

Треугольник HOK  — прямоугольный, следовательно,

           OK    √ -
ctg∠HKO  = -HO-=   6.

Тогда

∠HKO  = arcctg√6.
Ответ:

б)      √-
arcctg 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 а)

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!