Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

У пря­мо­кут­но­му па­ра­ле­лепіпеді ABCDA1B1C1D1 через сто­ро­ну AD ниж­ньої ос­но­ви й се­ре­ди­ну ребра CC1 про­ве­де­но пло­щи­ну γ. Грань CC1D1D є квад­ра­том. Діаго­наль грані BB1C1C дорівнює 8 й утво­рює з пло­щи­ною грані CC1D1D кут α.

1. По­бу­дуй­те переріз па­ра­ле­лепіпеда ABCDA1B1C1D1 пло­щи­ною γ.

2. Укажіть вид перерізу та обґрун­туй­те свій вис­но­вок.

3. Визна­чте площу перерізу.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Обо­зна­чим се­ре­ди­ну CC1 за M, се­ре­ди­ну BB1 за N. За­ме­тим, что AD\parallel BC\parallel NM, по­это­му AD и MN лежат в одной плос­ко­сти. Оче­вид­но это и есть плос­кость  гамма  — она со­дер­жит ука­зан­ные в усло­вии точку и пря­мую. Итак, се­че­ни­ем будет пря­мо­уголь­ник ADMN. То, что это па­рал­ле­ло­грамм, сле­ду­ет из того, что AD\parallel MN и AD=MN, кроме того AD\perp CD и AD\perp DD_1, зна­чит AD\perp CDD_1C_1, а по­то­му AD\perp DM. Най­дем его пло­щадь. Пусть CM=x, тогда CC_1=CD=2x. По­сколь­ку про­ек­ция CB1 на плос­кость CC1D1D это пря­мая CC1, то

 альфа =\angleCC_1D_1D,CB_1=\angle левая круг­лая скоб­ка CB_1,CC_1 пра­вая круг­лая скоб­ка =\angle B_1CC_1.

В пря­мо­уголь­ном тре­уголь­ни­ке BCC1 тогда  ко­си­нус альфа = дробь: чис­ли­тель: 2x, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби , от­ку­да x=4 ко­си­нус альфа . Кроме того, B_1C_1=8 синус альфа . На­ко­нец,

S_ADMN=MN умно­жить на DM=B_1C_1 умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: DC в квад­ра­те плюс CM в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =8 синус альфа ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4x в квад­ра­те плюс x в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =
=8 синус альфа умно­жить на x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та =8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та синус альфа умно­жить на 4 ко­си­нус альфа =32 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та синус альфа ко­си­нус альфа = 16 ко­рень из 5 синус 2 альфа .

 

Ответ: 3. S=16 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та синус 2 альфа .

Источник: ЗНО 2020 року з ма­те­ма­ти­ки — до­дат­ко­ва сесія
Методы геометрии: Ис­поль­зо­ва­ние три­го­но­мет­рии, Тео­ре­ма Пи­фа­го­ра
Классификатор стереометрии: 3\.9\. Пря­мо­уголь­ный па­рал­ле­ле­пи­пед, 5\.7\. Се­че­ние  — па­рал­ле­ло­грамм или тра­пе­ция, 5\.9\. Пе­ри­метр, пло­щадь се­че­ния