Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 2034
i

Дан куб ABCDA1B1C1D1 с дли­ной ребра, рав­ной 88. На реб­рах AD и AA1 взяты со­от­вет­ствен­но точки М и N так, что  дробь: чис­ли­тель: AM, зна­ме­на­тель: MD конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,  дробь: чис­ли­тель: AN, зна­ме­на­тель: AA_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Через точки M, N, B1 про­ве­де­на плос­кость. Най­ди­те рас­сто­я­ние d от точки D до этой плос­ко­сти. В ответ за­пи­ши­те зна­че­ние вы­ра­же­ния d2.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Обо­зна­чим вре­мен­но ребро куба за 3x, тогда AM=AN=x.

За­ме­тим, что пря­мые MN, A1D и B1C па­рал­лель­ны, по­это­му ис­ко­мое рас­сто­я­ние равно рас­сто­я­нию от любой точки пря­мой A1D до плос­ко­сти MNB1C. Пусть точка O  — се­ре­ди­на A1D, точка H  — се­ре­ди­на MN и точка K  — се­ре­ди­на B1C. Опу­стим пер­пен­ди­ку­ляр OT на пря­мую HK. Он пер­пен­ди­ку­ля­рен HK по по­стро­е­нию и лежит в плос­ко­сти BAD1C1, пер­пен­ди­ку­ляр­ной к B1C (так как от­рез­ки B1C и BC1 пер­пен­ди­ку­ляр­ны как диа­го­на­ли квад­ра­та, а от­ре­зок B1C пер­пен­ди­ку­ля­рен ребру C1D1, по­сколь­ку ребро C1D1 пер­пен­ди­ку­ляр­но плос­ко­сти BB1C1C), зна­чит, пер­пен­ди­ку­ля­рен и B1C, а по­то­му (по при­зна­ку пер­пен­ди­ку­ляр­но­сти пря­мой и плос­ко­сти) и всей плос­ко­сти MNB1C. Сле­до­ва­тель­но, его длина и есть нуж­ное рас­сто­я­ние.

Изоб­ра­зим от­дель­но плос­кость ABC1D1. По тео­ре­ме Фа­ле­са AH:HO=AM:MD=1:2, от­ку­да

AH= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби AO= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби AD_1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на 3x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та

и

HO=AO минус AH= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби AD_1 минус AH=1,5x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та минус 0,5x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та =x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та .

Далее, KO=AB=3x, тогда

KH= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: HO в квад­ра­те плюс OK в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 3x пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x в квад­ра­те плюс 9x в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 11 конец ар­гу­мен­та

и

OT= дробь: чис­ли­тель: 2S_KOH, зна­ме­на­тель: KH конец дроби = дробь: чис­ли­тель: OH умно­жить на OK, зна­ме­на­тель: KH конец дроби = дробь: чис­ли­тель: x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 3x, зна­ме­на­тель: x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 11 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та x, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 11 конец ар­гу­мен­та конец дроби =
= дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 конец ар­гу­мен­та x, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 22 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3x умно­жить на 2, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 22 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 88 умно­жить на 2, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 22 конец ар­гу­мен­та конец дроби =4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 22 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 2=8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 22 конец ар­гу­мен­та .

Зна­чит, d в квад­ра­те =8 в квад­ра­те умно­жить на 22=64 умно­жить на 22=1408.

 

Ответ: 1408.


Аналоги к заданию № 1970: 2034 Все

Источник: Цен­тра­ли­зо­ван­ное те­сти­ро­ва­ние по ма­те­ма­ти­ке, 2022
Сложность: V