ЕГЭ по профильной математике 2027 Задание №15 — цилиндры

Задача из открытого банка ФИПИ с подробным решением. Реши на бумаге и сверься с разбором.

3 балла на ЕГЭ 2 часть экзамена
№15 Цилиндры средняя развёрнутое

В цилиндре образующая перпендикулярна плоскости основания.
На окружности одного из оснований цилиндра выбраны точки и , а на окружности другого основания — точки и , причём — образующая цилиндра, а отрезок пересекает ось цилиндра.

а) Докажите, что угол прямой.

б) Найдите угол между прямыми и , если , , .

Развёрнутое задание второй части — реши на бумаге и сверься с разбором

Сообщить об ошибке

Задача 15-YMBU. Помоги нам сделать банк точнее.

Разбор — 3 балла

Цилиндр, треугольник ABC₁

а) Проведём образующую , где — точка окружности того основания, на котором лежат и . Пусть — центр этого основания, — ось цилиндра, а — точка пересечения отрезка с осью.

Рассмотрим плоскость . Она содержит прямую и точку (так как лежит на ). Ось проходит через и параллельна образующей . Прямая, проходящая через точку плоскости параллельно прямой этой плоскости, лежит в ней, поэтому ось лежит в плоскости , и центр принадлежит этой плоскости.

Точки , , лежат одновременно в плоскости и в плоскости основания. Эти плоскости различны ( не лежит в основании), поэтому пересекаются по прямой, и точки , , лежат на одной прямой. При этом : иначе была бы образующей, а образующая параллельна оси и не пересекает её. Значит, хорда проходит через центр, то есть — диаметр основания.

Рисунок к решению

Вписанный угол опирается на диаметр, поэтому , то есть .

Образующая перпендикулярна плоскости основания. Значит, — перпендикуляр, — наклонная, — её проекция на плоскость основания. Прямая лежит в этой плоскости, проходит через основание наклонной и перпендикулярна проекции . По теореме о трёх перпендикулярах , то есть , что и требовалось доказать.

б) Образующие и параллельны и равны, поэтому — параллелограмм, а так как , это прямоугольник. Отсюда

Так как , угол между прямыми и равен углу между прямыми и . Эти прямые пересекаются в точке , и искомый угол — (он острый, так как лежит в прямоугольном треугольнике).

По теореме Пифагора в прямоугольном треугольнике :

Образующая перпендикулярна основанию, поэтому и треугольник прямоугольный с прямым углом . Тогда

Ответ: б) .

Ещё задания №15

15-02H2, средняя

В правильной четырехугольной призме плоскость выходит из вершины и , пересекает стороны и в точках и соответственно и является ромбом.

а) Докажите, что — середина ребра .

б) Найдите высоту призмы, если площадь основания равна , а площадь сечения равна .

15-07IN, средняя

В правильной шестиугольной пирамиде с вершиной точка — середина точка — середина

а) Докажите, что прямые и лежат в одной плоскости

б) Найдите объем пирамиды , если угол между плоскостью и плоскостью основания пирамиды равен и

15-0DQ5, сложная

В основании правильной треугольной призмы лежит треугольник На прямой отмечена точка так, что — середина На прямой отмечена точка так, что — середина

а) Докажите, что прямые и перпендикулярны.

б) Найдите расстояние между прямыми и если а