Matematyka i fizyka od podstaw
PLEN

Matura z matematyki › 10.3 Przekroje brył i twierdzenie o trzech prostopadłych › Trening · PDF do druku

Matura · poziom rozszerzony · trening 10.3

Trening: przekroje i odległości w przestrzeni

Zestawy krótkich przykładów do lekcji 10.3 Przekroje brył i twierdzenie o trzech prostopadłych: pola przekrojów, kąty przekrojów z podstawą, twierdzenie o trzech prostopadłych i odległość punktu od płaszczyzny. Na końcu zadania w stylu arkusza rozszerzonego.

Poziom A · pola przekrojów

Zestawy A

1 zestaw

  1. Oblicz pole przekroju.

    1. sześcian a=3a = 3, płaszczyzna ACGEACGE
    2. sześcian a=3a = 3, płaszczyzna BDEBDE
    3. ostrosłup prawidłowy czworokątny a=10a = 10, płaszczyzna równoległa do podstawy w połowie wysokości
    4. stożek r=4r = 4, H=3H = 3, przekrój osiowy
    Odpowiedzi

    a) 929\sqrt2   b) 932\tfrac{9\sqrt3}{2}   c) 2525   d) 1212

Poziom B · kąty

Zestawy B

1 zestaw

  1. Oblicz.

    1. sześcian: tangens kąta między płaszczyzną BDEBDE a podstawą
    2. ostrosłup prawidłowy czworokątny a=6a = 6, H=32H = 3\sqrt2: kąt SACSAC
    Odpowiedzi

    a) 2\sqrt2   b) 45∘45^\circ

Poziom C · prostopadłość i odległość

Zestawy C

1 zestaw

  1. Odpowiedz.

    1. SA⊥SA \perp podstawy ABCABC, AB⊥BCAB \perp BC: który kąt ściany SBCSBC jest prosty?
    2. czworościan OABCOABC, krawędzie OAOA, OBOB, OCOC wzajemnie prostopadłe i równe 11: odległość OO od płaszczyzny ABCABC
    3. sześcian a=2a = 2: odległość AA od płaszczyzny BDEBDE
    Odpowiedzi

    a) ∠SBC\angle SBC   b) 33\tfrac{\sqrt3}{3}   c) 233\tfrac{2\sqrt3}{3}

Zadania maturalne

Formy zadań jak w arkuszu rozszerzonym CKE: zadania otwarte z punktowanymi etapami.

Zadania w stylu arkusza

2 zadania · 7 pkt

  1. (0–3 pkt) Ostrosłup prawidłowy czworokątny ma krawędź podstawy 44 i wysokość 66. Płaszczyzna równoległa do podstawy przecina ostrosłup w odległości 22 od podstawy. Oblicz pole przekroju.

    Rozwiązanie i punktacja
    1. Skala. odległość przekroju od wierzchołka: 6−2=46 - 2 = 4,  k=46=23\ k = \frac46 = \frac23.
    2. Bok. 4⋅23=834\cdot\frac23 = \frac83.
    3. Pole. 649\frac{64}{9}.

    1 pkt za k=23k = \frac23 (od wierzchołka, nie od podstawy). 2 pkt za bok. 3 pkt za pole.

  2. (0–4 pkt) W czworościanie OABCOABC krawędzie OAOA, OBOB, OCOC są parami prostopadłe, ∣OA∣=3|OA| = 3, ∣OB∣=4|OB| = 4, ∣OC∣=12|OC| = 12. Oblicz odległość punktu OO od płaszczyzny ABCABC.

    Rozwiązanie i punktacja
    1. Objętość. V=13⋅12⋅3⋅4⋅12=24V = \frac13\cdot\frac12\cdot3\cdot4\cdot12 = 24.
    2. Boki ABCABC. ∣AB∣=5|AB| = 5,  ∣AC∣=153\ |AC| = \sqrt{153},  ∣BC∣=160\ |BC| = \sqrt{160}; wysokość trójkąta OABOAB na ABAB: 125\frac{12}{5}, wysokość ABCABC na ABAB z twierdzenia o trzech prostopadłych: 144+14425=12265\sqrt{144 + \frac{144}{25}} = \frac{12\sqrt{26}}{5}.
    3. Pole. PABC=12⋅5⋅12265=626P_{ABC} = \frac12\cdot5\cdot\frac{12\sqrt{26}}{5} = 6\sqrt{26}.
    4. Odległość. d=3⋅24626=1226=62613d = \frac{3\cdot24}{6\sqrt{26}} = \frac{12}{\sqrt{26}} = \frac{6\sqrt{26}}{13}.

    1 pkt za objętość. 2 pkt za wysokość trójkąta ABCABC albo inną poprawną drogę do pola. 3 pkt za pole 6266\sqrt{26}. 4 pkt za dd.