Тема 14. Задачи по стереометрии

14.16 Угол между плоскостями

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#19495

В треугольной пирамиде SABC  точка E  — середина ребра SA,  точка F  — середина ребра SB,  O  — точка пересечения медиан в △ABC.

а) Докажите, что плоскость (CEF )  делит отрезок SO  в отношении 3:2,  считая от точки S.

б) Найдите косинус угла между плоскостями (CEF )  и (EHF ),  если H  — середина ребра SC,  пирамида SABC  — правильная, S△ABC = 27√3,  SB = 10.

Показать ответ и решение

а) Пусть C1  — середина AB,  G  — пересечение медианы SC1  со средней линией EF.  Тогда точка D  пересечения SO  и GC  является точкой пересечения отрезка SO  и плоскости (CEF ).

PIC

Отрезки SG = GC1,  так как EF  — средняя линия. Отрезки CO  :OC1 = 2 :1,  так как O  — центр масс, то есть точка пересечения медиан, тогда OC :CC1 = 2:3.  Запишем теорему Менелая для треугольника OSC1  и прямой GC :

C1G-⋅ SD ⋅ OC-= 1  ⇒   1⋅ SD ⋅ 2 =1  ⇒   SD :DO = 3:2
GS   DO   CC1            DO   3

б) Если пирамида правильная, то картинка симметрична относительно плоскости (SCC1),  а значит, CG  ⊥EF  и HG  ⊥ EF.  Следовательно, искомый угол между плоскостями равен углу CGH.  Найдем все стороны треугольника GHC,  чтобы найти косинус угла CGH  по теореме косинусов.

Пусть сторона основания равна a,  тогда по условию

                        √-
27√3-= SABC = 1a2sin60∘ =-3-a2   ⇒   a2 = 4⋅27  ⇒   a= 6√3
             2           4

Далее, CC1 = 6√3-sin 60∘ =9  как высота в равностороннем треугольнике ABC,  GH  = 1C1C = 9
      2      2  как средняя линия в треугольнике SCC1.

PIC

Отрезок           √ -
C1B = a2 = 3 3,  тогда по теореме Пифагора для треугольника BSC1  с учетом того, что пирамида правильная и SC1  — высота и медиана:

      ∘ ---------- √ ------- √ --
SC1 =   SB2− BC21 =  100 − 27 = 73

Найдем отрезок CG  по формуле для медианы треугольника SCC1 :

     ∘-------------------  ∘ -----------  ∘ ----
CG =   1CC21 + 1CS2 − 1SC21 =  81 + 50 − 73=   289= 17
       2      2      4        2       4      4    2

Найдем косинус угла CGH  по теореме косинусов для △ CGH :

          GH2--+GC2-−-HC2-   841+-2894-− 25  -270-  15
cos∠CGH  =     2GH ⋅GC      =   2 ⋅ 9⋅174   = 18⋅17 = 17
Ответ:

б) 15
17

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!