Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Точка M — середина ребра A₁C₁. Плоскость γ параллельна ребру AC и

Условие

В правильной треугольной призме ABCA₁B₁C₁ сторона основания равна 12, а боковое ребро AA₁ равно 363 \sqrt{6} На рёбрах AB и B₁C₁ отмечены точки K и L, соответственно, причём AK = B₁L = 3. Точка M — середина ребра A₁C₁. Плоскость γ параллельна ребру AC и содержит точки K и L.а) Докажите, что прямая BM перпендикулярна плоскости γ.б) Найдите расстояние от точки C до плоскости γ.

Рисунок к задаче

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. [рисунок] а) Отметим точки L1L_1 и K1K_1 на ребрах A1B1A_1B_1 и CB соответственно так чтобы LL1∥A1C1,LL_1\parallel A_1C_1, KK1∥ACKK_1\parallel AC Тогда плоскость гамма это плоскость LL1KK1LL_1KK_1 Очевидно BM⊥KK1,BM\perp KK_1, поскольку проекция BM на плоскость ABC — высота треугольника ABC Она перпендикулярна AC, а значит и KK1KK_1 По теореме о трех перпендикулярах BM⊥KK1BM\perp KK_1 Рассмотрим теперь проекцию M1M_1 точки M на плоскость AA1B1BAA_1B_1B Поскольку проекция C1C_1 на эту плоскость — середина ребра A1B1,A_1B_1, то A1M1=14A1B1=3A_1M_1= \frac{1}{4} A_1B_1=3 Докажем теперь, что прямая BM1BM_1 перпендикулярна KL1KL_1 Тогда по теореме о трех перпендикулярах окажется что BM⊥KL1,BM\perp KL_1, а тогда и BM⊥гаммаBM\perp гамма Обозначим за O точку пересечения отрезков BM1BM_1 и KL1,KL_1, за L2L_2 — проекцию точки L1L_1 на прямую AB Тогда tg⁡∠OBK=tg⁡∠M1BK=M1KKB=AA19\operatorname{tg} \angle OBK= \operatorname{tg} \angle M_1BK= \frac{M_1K}{KB} = \frac{AA_1}{9} tg⁡∠OKB=tg⁡∠L1KL2=L1L2L2K=AA16\operatorname{tg} \angle OKB= \operatorname{tg} \angle L_1KL_2= \frac{L_1L_2}{L_2K} = \frac{AA_1}{6} AA19⋅AA16=AA1254=1\frac{AA_1}{9} \cdot \frac{AA_1}{6} = \frac{AA_1^{2}}{54} =1 Итак, тангенсы этих углов обратны друг другу, поэтому углы в сумме дают 90o90^{o} и ∠KOB=180o−90o=90o,\angle KOB=180^{o} - 90^{o} =90^{o} , что и требовалось доказать.б) Пусть T — середина AC Тогда d(C,гамма)=d(T,гамма),d ( C, гамма ) =d ( T, гамма ) , поскольку AC∥гаммаAC\parallel гамма Соединим середины LL1LL_1 и KK1KK_1 (точки L3L_3 и K3K_3 ).

Осталось ещё 2 шага

  1. Опустим из T перпендикуляр на прямую L_3K_3…

  2. В самом деле, все эти точки лежат в плоскости…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Стереометрическая задача»