Ниже подробные решения к каждому из заданий уровня А (Геометрия, 11 класс).
1.1. Сколько плоскостей можно провести через три точки пространства, не принадлежащие одной прямой
- Пояснение: если три точки не лежат на одной прямой, они однозначно определяют плоскость. Любые три точки, не колlinear, задают одну и ту же плоскость.
- Правильный ответ: C) Одну
- Ключевая идея: три неколлинейные точки определяют уникальную плоскость.
1.2. Для правильной шестиугольной призмы ABCDEFA, B, C, D, E, F — укажите ребро, параллельное ребру BC (BC = ребро основного шестиугольника)
- Пояснение: в правильной шестиугольной призме ребра на противоположной стороне основы параллельны соответствующим парам. У ребра BC на верхней основе есть параллельное ему ребро на нижней основе — это EF (BC || EF).
- Правильный ответ: C) EF
- Ключевая идея: противоположные стороны правильного шестиугольника параллельны; в призме соответствующие основания сохраняют параллельность.
1.3. Назовите общую прямую плоскостей PVM и MAB
- Пояснение: общая прямая двух плоскостей — это их линия пересечения. В подобных задачах через заданные обозначения обычно получается, что обе плоскости содержат линию MB (M и B лежат на обеих плоскостях в конфигурации задачи). Следовательно, общая прямая — MB.
- Правильный ответ: D) BM
- Ключевая идея: найти общую линию пересечения плоскостей: она является линией, которая полностью лежит на обеих плоскостях. В данной постановке это MB.
1.4. Точка A удалена от плоскости на расстояние 18 см. Найдите длину наклонной, проведённой из нее под углом 60° к этой плоскости
- Пояснение: Пусть AL — такая наклонная, L — её перпендикулярная проекция на плоскость (плоскость — базовая). Расстояние от A до плоскости равно высоте h = 18. Если угол между наклонной AL и плоскостью равен θ = 60°, то в правой пирамиде с основанием на плоскости высота и длина наклонной образуют relation: s sin θ = h, где s — длина наклонной.
- s = h / sin θ = 18 / sin 60° = 18 / (√3/2) = 36/√3 = 12√3.
- Правильный ответ: A) 12√3
- Ключевая идея: длина наклонной определяется через высоту и синус угла между наклонной и плоскостью.
1.5. Из точки B вершины прямоугольника проведён перпендикуляр BM к плоскости прямоугольника. Найдите MD, если CD = 8, MC = 15
- Пояснение: В условии B — вершина прямоугольника, и BM — перпендикуляр к плоскости прямоугольника. Часто в такой конфигурации точка M совпадает с точкой B (BM перпендикуляр к своей же плоскости, т.е. M совпадает с B). Тогда MC = BC, значит BC = 15. CD = 8 — соседняя сторона; MD — диагональ прямоугольника, тянущаяся от B (точка M) к D. Диагональ прямоугольника BD равна sqrt(BC^2 + CD^2) = sqrt(15^2 + 8^2) = sqrt(225 + 64) = sqrt(289) = 17.
- Правильный ответ: A) 17 см
- Ключевая идея: если M coincide с B, то MD = BD, и в прямоугольнике диагональ даёт корень суммы квадратов соседних сторон.
1.6. Расстояние от точки M до каждой из вершин равностороннего треугольника ABC равно 4 см. AB = 6. Найдите расстояние от точки M до плоскости ABC
- Пояснение: Пусть ABC — равносторонний треугольник на плоскости, AB = 6. В равностороннем треугольнике его circumradius R = AB/√3 = 6/√3 = 2√3. Точка M расположена так, что расстояния MA = MB = MC = 4 см. Все эти точки лежат на конусе поверх основания ABC, а M находится на линии, перпендикулярной плоскости ABC, через ее центр O (центр описанной окружности трапеции). Тогда расстояние MO до плоскости solves из прямоугольного треугольника, где OA = R = 2√3 и MA = 4:
- MA^2 = MO^2 + OA^2
- 4^2 = MO^2 + (2√3)^2
- 16 = MO^2 + 12
- MO^2 = 4
- MO = 2
- Правильный ответ: A) 2 см
- Ключевая идея: точка M, равноудаленная от всех вершин равностороннего треугольника, лежит на оси, перпендикулярной плоскости ABC через центр описанной окружности; расстояние до плоскости определяется через радиус окружности R и данное расстояние MA.
Если нужна дополнительная иллюстрация к каждому пункту или разбор по шагам с чертежами, могу привести более подробные пояснения или привести рисунки.