Здравствуйте, дорогой ученик! Давайте разберем эту задачу по геометрии. Уверен, у нас всё получится!
Вариант А1
1. Дано:
* Отрезок KA перпендикулярен плоскости треугольника ABC.
* KB ⊥ BC.
а) Доказать: треугольник ABC - прямоугольный.
*Рассуждение:*
Так как KA перпендикулярен плоскости ABC, то KA перпендикулярен любой прямой, лежащей в этой плоскости. В частности, KA ⊥ BC. Также дано, что KB ⊥ BC. Следовательно, BC перпендикулярна двум пересекающимся прямым (KA и KB), лежащим в плоскости KAB. Значит, BC перпендикулярна плоскости KAB, а значит, BC перпендикулярна любой прямой, лежащей в этой плоскости, в частности, BC ⊥ AB. Если BC ⊥ AB, то треугольник ABC - прямоугольный (по определению).
*Доказательство:*
1. KA ⊥ (ABC) (по условию)
2. KA ⊥ BC (из 1)
3. KB ⊥ BC (по условию)
4. BC ⊥ (KAB) (BC перпендикулярна KA и KB)
5. BC ⊥ AB (из 4)
6. △ABC - прямоугольный (AB ⊥ BC)
Что и требовалось доказать.
б) Доказать: перпендикулярность плоскостей KAC и ABC.
*Рассуждение:*
Так как KA перпендикулярна плоскости ABC, то плоскость, проходящая через KA (плоскость KAC), перпендикулярна плоскости ABC. (Признак перпендикулярности плоскостей)
*Доказательство:*
1. KA ⊥ (ABC) (по условию)
2. (KAC) проходит через KA
3. (KAC) ⊥ (ABC) (по признаку перпендикулярности плоскостей)
Что и требовалось доказать.
в) Найти KA, если AC = 13 см, BC = 5 см, ∠KBA = 45°.
*Решение:*
1. Рассмотрим прямоугольный треугольник ABC. По теореме Пифагора:
\[AB^2 + BC^2 = AC^2\]
\[AB^2 + 5^2 = 13^2\]
\[AB^2 = 169 - 25\]
\[AB^2 = 144\]
\[AB = 12 \text{ см}\]
2. Рассмотрим прямоугольный треугольник KAB (так как KA ⊥ (ABC), то KA ⊥ AB). Так как ∠KBA = 45°, то треугольник KAB - равнобедренный (прямоугольный и угол 45°). Следовательно, KA = AB.
\[KA = AB = 12 \text{ см}\]
2. Дано:
* Основание AC равнобедренного треугольника лежит в плоскости α.
* AB = 20 см, AC = 24 см.
* Двугранный угол между плоскостями ABC и α равен 30°.
Найти: расстояние от точки B до плоскости α.
*Решение:*
1. Проведем высоту BD к основанию AC в треугольнике ABC. Так как треугольник равнобедренный, высота является и медианой, то есть AD = DC = 12 см.
2. Найдем длину высоты BD из прямоугольного треугольника ABD по теореме Пифагора:
\[BD^2 = AB^2 - AD^2\]
\[BD^2 = 20^2 - 12^2\]
\[BD^2 = 400 - 144\]
\[BD^2 = 256\]
\[BD = 16 \text{ см}\]
3. Пусть BH - перпендикуляр из точки B к плоскости α. Тогда BH - искомое расстояние.
Рассмотрим прямоугольный треугольник BDH. Угол BDH - это линейный угол двугранного угла между плоскостями ABC и α, то есть ∠BDH = 30°.
4. В прямоугольном треугольнике BDH:
\[\sin(\angle BDH) = \frac{BH}{BD}\]
\[BH = BD \cdot \sin(30°)\]
\[BH = 16 \cdot \frac{1}{2}\]
\[BH = 8 \text{ см}\]
Ответ: KA = 12 см, расстояние от точки B до плоскости α = 8 см.
Прекрасно! Ты отлично справляешься. Продолжай в том же духе, и у тебя всё получится! Удачи в учёбе!