На ребре AA₁ прямоугольного параллелепипеда ABCDA₁B₁C₁D₁ взята точка E так, что A₁E:EA=3:1. Точка T — середина ребра B₁C₁. [NEWLINE]
а) Докажите, что сечение параллелепипеда плоскостью ETD₁ является трапецией. [NEWLINE]
б) Найдите угол между плоскостью ETD₁ и плоскостью A₁B₁C₁, если известно, что AB=2√2, AD=4, AA₁=12.
[image:0:left] а) Построим сечение: [IMAGENEWLINE]
1) Соединим $D_1$ и $T$, а также $D_1$ и $E$[IMAGENEWLINE]
2) Так как плоскость проходит через параллельные грани $AA_1D_1D$ и $BB_1C_1C$, то $KT||D_1E$ и соединяем $E$ и $K$, откуда следует, что $EKTD_1$ — искомая плоскость — является трапецией по определению, чтд
[image:1:left]б) Построим угол между плоскостями:[IMAGENEWLINE]
Проведем $EH\perp D_1T$ и $A_1H\perp D_1T\rightarrow$ $\angle EHA_1$ — искомый угол.[IMAGENEWLINE]
Так как $AA_1\perp (A_1B_1C_1D_1)$ по свойствам данной нам фигуры. Значит $\triangle EHA_1$ — прямоугольный. Следовательно, мы можем найти данный угол, используя тригонометрические соотношения. Например, $tg\alpha=\frac{EA_1}{A_1H}.$ Тогда найдем эти катеты:[IMAGENEWLINE]
[IMAGENEWLINE]
Пусть $AE=x, EA_1=3x \rightarrow$[IMAGENEWLINE]
$AA_1=x+3x=4x=12 \rightarrow$ [IMAGENEWLINE]
$x=3 \rightarrow EA_1=9$[IMAGENEWLINE]
[IMAGENEWLINE]
[image:2:left]Чтобы найти $A_1H$ нам необходимо рассмотреть нижнее основание. Здесь необходимо дополнительное построение. Продолжим $DT$ до пересечения с прямой $A_1B_1$ в точку $F$ (см. рис.).[IMAGENEWLINE]
Заметим, что $A_1H$ — высота получившегося прямоугольного $\triangle FA_1D_1,$ проведённая из прямого угла. А значит:[IMAGENEWLINE]
$A_1H=\frac{A_1D_1\cdot A_1F}{FD_1},$ где неизвестна $FD_1$ — гипотенуза.[IMAGENEWLINE]
Заметим, что $B_1T $ — средняя линия по свойству (равна половине основания). Тогда $FA_1=4\sqrt2$.[IMAGENEWLINE]
$FD_1=\sqrt{(4\sqrt2)^2+4^2}=$$\sqrt{32+16}=\sqrt{48}=3\sqrt{3}$[IMAGENEWLINE]
[IMAGENEWLINE]
$A_1H=\frac{4\cdot4\sqrt2}{3\sqrt{3}}=\frac{16\sqrt6}{9}$[IMAGENEWLINE]
$tg\angle EHA_1=\frac{9}{\frac{16\sqrt6}{9}}=$$\frac{9\cdot9}{16\sqrt{6}}=\frac{81\sqrt6}{16\cdot6}=$$\frac{27\sqrt6}{32}$[IMAGENEWLINE]
$\angle EHA_1=arctg\frac{27\sqrt6}{32}$[IMAGENEWLINE]
Задание 14, №434 (В банке заданий)
На ребре AA₁ прямоугольного параллелепипеда ABCDA₁B₁C₁D₁ взята точка E так, что A₁E:EA=3:1. Точка T — середина ребра B₁C₁.
а) Докажите, что сечение параллелепипеда плоскостью ETD₁ является трапецией.
б) Найдите угол между плоскостью ETD₁ и плоскостью A₁B₁C₁, если известно, что AB=2√2, AD=4, AA₁=12.
а) Докажите, что сечение параллелепипеда плоскостью ETD₁ является трапецией.
б) Найдите угол между плоскостью ETD₁ и плоскостью A₁B₁C₁, если известно, что AB=2√2, AD=4, AA₁=12.
Решение:

а) Построим сечение:
1) Соединим и , а также и
2) Так как плоскость проходит через параллельные грани и , то и соединяем и , откуда следует, что — искомая плоскость — является трапецией по определению, чтд
1) Соединим и , а также и
2) Так как плоскость проходит через параллельные грани и , то и соединяем и , откуда следует, что — искомая плоскость — является трапецией по определению, чтд

б) Построим угол между плоскостями:
Проведем и — искомый угол.
Так как по свойствам данной нам фигуры. Значит — прямоугольный. Следовательно, мы можем найти данный угол, используя тригонометрические соотношения. Например, Тогда найдем эти катеты:
Пусть
Проведем и — искомый угол.
Так как по свойствам данной нам фигуры. Значит — прямоугольный. Следовательно, мы можем найти данный угол, используя тригонометрические соотношения. Например, Тогда найдем эти катеты:
Пусть

Чтобы найти нам необходимо рассмотреть нижнее основание. Здесь необходимо дополнительное построение. Продолжим до пересечения с прямой в точку (см. рис.).
Заметим, что — высота получившегося прямоугольного проведённая из прямого угла. А значит:
где неизвестна — гипотенуза.
Заметим, что — средняя линия по свойству (равна половине основания). Тогда .
Заметим, что — высота получившегося прямоугольного проведённая из прямого угла. А значит:
где неизвестна — гипотенуза.
Заметим, что — средняя линия по свойству (равна половине основания). Тогда .
Готовитесь к ЕГЭ по математике (профиль)?
Свежие варианты, разборы и лайфхаки каждый день