Тема 14. Задачи по стереометрии
14.20 Метод объемов
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи по стереометрии
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#46499

В правильной шестиугольной призме ABCDEF  A1B1C1D1E1F1  все ребра равны 1.

а) Докажите, что точки F  и C  равноудалены от плоскости BED1.

б) Найдите расстояние между прямыми ED1  и FE1.

Показать ответ и решение

а) Так как плоскость пересекает две параллельные плоскости по параллельным прямым, то плоскость A1B1C1  плоскость BED1  пересечет по прямой C1D1 ∥BE.  Пусть FC ∩ BE = O.  Тогда O  — центр правильного шестиугольника, следовательно, FO = CO = AB = 1.  Пусть FHF  и CHC  — перпендикуляры из точек F  и C  на плоскость BED1  соответственно. Тогда △F OHF  = △COHC  как прямоугольные по гипотенузе и острому углу (∠F OH  = ∠COH
     F        C  как вертикальные). Следовательно, FH  = CH  .
   F     C  Чтд.

PIC

В задаче 41859 была доказана формула

V = 1abdsin α,
    6

где a,b  — противоположные ребра тетраэдра, d  — расстояние между ними, α  — угол между ними. Будем пользоваться этой формулой, чтобы найти расстояние между ребрами ED1  и FE1  тетраэдра FED1E1.

В наших обозначениях объем этого тетраэдра равен

V = 1 ⋅ED1 ⋅F E1⋅d⋅sin α,
    6

где α  — угол между ED1  и FE1.

Заметим, что отрезки ED1  и FE1  равны √2.  Так как FO = E1D1  и F O ∥ E1D1,  то FE1D1O  — параллелограмм, следовательно, OD1 ∥F E1,  следовательно, ∠OD1E  =α  — угол между ED1  и F E1.  Найдем его по теореме косинусов из △OD1E,  где             √ -
OD1 = ED1 =   2,  OE = 1:

                               √ -
cosα=  2+√2−√1-=  3  ⇒   sinα = --7.
       2⋅ 2⋅  2   4             4

С другой стороны, объем тетраэдра FED  E
    1 1  равен

    2  SEFE1 ⋅SED1E1      ∘
V = 3 ⋅    EE1      ⋅sin120

по формуле, которая доказывалась в задаче 41979 (           ∘
∠F ED = 120 и есть угол между гранями EF E1  и ED1E1  ).

Заметим, что SEFE1 = SED1E1 = 12.  Следовательно,

                                                     √--
1 ⋅ED1 ⋅F E1⋅d⋅sin α= 2 ⋅ SEFE1-⋅SED1E1-⋅sin120∘ ⇒   d=  -21.
6                   3      EE1                        7
Ответ:

б) √--
-21-
 7

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 обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или 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!