Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела сферы
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#63815

Дан тетраэдр ABCD  . Известно, что центр сферы, описанной около этого тетраэдра, лежит на AB  , что плоскости ABC  и ABD  перпендикулярны и что AD =DC = CB  . Найдите угол между прямыми AD  и CB.

Источники: ДВИ - 2021, вариант 214, задача 7 (pk.math.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Пусть К — центр описанной сферы. Отметьте равные отрезки-радиусы сферы. Какой вывод можно сделать, смотря на △ADB и его медиану, равную половине стороны? Какой вывод можно сделать о △АВС?

Подсказка 2

Итак, перед нами два прямоугольных треугольника с общей гипотенузой и равными катетами, значит они сами...? Проведите высоту DH в △ADB, что можно сказать об отрезке СН, пользуясь перпендикулярностью плоскостей?

Подсказка 3

Из равенства треугольников можно вывести, что ВН = АН, то есть Н совпадает с К, значит △ADB и △AСB не только прямоугольные, но и...?

Подсказка 4

Отметьте L и M — середины рёбер BD и CD соответственно. Что можно сказать о связи LM и BC? А о LK и AD? Осталось внимательно рассмотреть △MLK и записать ответ!

Показать ответ и решение

Сразу отметим, что, поскольку центр сферы, описанной около тетраэдра, лежит на AB  , углы ACB  и ADB  - прямые. Далее, опустим перпендикуляры CK  и CL  на AB  и BD  соответственно. Тогда DL = LB  , ибо DC = CB  , следовательно, KL − серединный перпендикуляр к BD  в плоскости ABD  и, поскольку          ∘
∠ADB  = 90 , точка K  является серединой AB  . Значит, AC =BC  . Аналогично, AD = BD.

Итак, AC = BC = AD =BD  =CD, AB ⊥CK, AB ⊥DK, AK = BK = CK =DK  . Пусть E − точка, симметричная точке C  относительно K  . Тогда AK ⊥ EK ⊥ DK  и AK = EK =DK  . Следовательно, треугольник ADE − равносторонний. При этом AE ∥CB  . Стало быть, искомый угол равен углу EAD  и равен  ∘
60.

Ответ:

 60∘

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!