Задача к ЕГЭ на тему «Задачи формата ЕГЭ на многогранники. Пирамида, призма» №20

Дана правильная четырехугольная пирамида MABCD  с основанием ABCD,  стороны основания которой равны  √ - 5  2.  Точка L  — середина ребра MB.  Тангенс угла между прямыми DM  и AL  равен √-  2.

а) Пусть O  — центр основания пирамиды. Докажите, что прямые AO  и LO  перпендикулярны.

б) Найдите высоту данной пирамиды.

а) Пирамида правильная, поэтому центр основания O  является основанием высоты пирамиды из вершины M.

Тогда имеем:

MO  ⊥ (ABCD  )  ⇒   MO  ⊥AC

Кроме того, AC ⊥ BD  как диагонали квадрата ABCD.  Получили, что

AC ⊥ MO   и  AC ⊥ BD

Так как OL ⊂ (MBD ),  то

AC ⊥ (MBD )  ⇒   AC  ⊥OL

Таким образом, AO  ⊥OL.

PIC

б) По условию известно, что тангенс угла между прямыми DM  и AL  равен √-  2.  Отрезок OL  параллелен DM  как средняя линия в △ DMB,  следовательно, тангенс угла OLA  между прямыми OL  и AL  также равен √2.  Кроме того, OB  = OA = 5  как катеты равнобедренного прямоугольного треугольника со стороной  √ - 5  2.

В пункте а) мы доказали, что AO ⊥ OL,  тогда в прямоугольном треугольнике AOL :

          AO              AO       5 tg∠OLA  = OL-  ⇒   OL = tg∠OLA--= √--                                     2

Треугольник BOM  прямоугольный, OL  — его медиана, следовательно,

MB  = 2OL = 5√2

По теореме Пифагора для треугольника BOM  :

MO = ∘MB2--−-OB2-= √50-−-25-= 5

PIC

Оцените статью
Я решу все!