Вопрос:

Дан куб $ABCDA_1B_1C_1D_1$ площади поверхности 96. Укажите неверное утверждение.

Фотография

Ответ ассистента

1. Сначала найдём ребро куба $a$. Площадь полной поверхности куба вычисляется по формуле $S = 6a^2$. $6a^2 = 96$ $a^2 = 16$ $a = 4$. Ребро куба равно 4. 2. Проверим каждое утверждение: а) Расстояние от прямой $DC_1$ до плоскости $AA_1B_1B$. Прямая $DC_1$ лежит в плоскости $DCC_1D_1$, которая параллельна $AA_1B_1B$. Расстояние между ними равно ребру $AD = 4$. **Верно**. б) Прямые $BC$ и $DC_1$. По теореме о трёх перпендикулярах: $BC \perp CD$ (как стороны квадрата основания), $CD$ — проекция наклонной $DC_1$ на плоскость основания. Значит, $BC \perp DC_1$. **Верно**. в) Угол между прямой $DC_1$ и плоскостью $AA_1C_1C$. Проекцией точки $D$ на плоскость $AA_1C_1C$ является точка $O$ (центр основания $ABCD$). Угол равен $\angle DC_1O$. В прямоугольном треугольнике $DOC_1$ (где $\angle DOC_1 = 90^\circ$): $DO = \frac{1}{2}DB = \frac{4\sqrt{2}}{2} = 2\sqrt{2}$, а $DC_1 = 4\sqrt{2}$ (диагональ грани). $\sin(\angle DC_1O) = \frac{DO}{DC_1} = \frac{2\sqrt{2}}{4\sqrt{2}} = \frac{1}{2}$. Следовательно, угол равен $30^\circ$. **Верно**. г) Угол между плоскостями $ADC_1$ и $AA_1B_1B$. Плоскость $ADC_1$ совпадает с плоскостью $ABC_1D_1$ (диагональное сечение). Линия пересечения плоскостей — прямая $AB$. Линейный угол двугранного угла — $\angle B_1BC_1$ (или $\angle D_1AD$). В квадрате $BB_1C_1C$ диагональ $BC_1$ образует со стороной $BB_1$ угол $45^\circ$. Но плоскости $ABC_1D_1$ и $AA_1B_1B$ пересекаются под углом $\angle C_1BB_1 = 45^\circ$ только если смотреть на наклон к вертикали. Однако плоскость $ADC_1$ проходит через $D$, $A$ и $C_1$. Это сечение $ABC_1D_1$. Угол между этой плоскостью и гранью $AA_1B_1B$ — это угол $\angle C_1BB_1 = 45^\circ$. **Перепроверка утверждения (г):** Плоскость $ADC_1$ — это на самом деле плоскость $ABC_1D_1$. Угол между этой плоскостью и гранью $ABB_1A_1$ измеряется углом между перпендикулярами к линии их пересечения $AB$. Это $\angle B_1BC_1$. В квадрате это $45^\circ$. **Внимание на пункт (б):** Прямая $BC$ параллельна $AD$. Прямая $DC_1$ не перпендикулярна $AD$ (угол $45^\circ$). Значит $BC$ не перпендикулярна $DC_1$. **Ответ: б**

Другие решения

Что ещё задавали пользователи