Билеты по геометрии (11 класс)
Билет № 3
Взаимное расположение прямой и плоскости в пространстве
Объем призмы.
1.Три случая расположения прямой и плоскости.
1.Плоскость и прямая имеют одну оющую точку
2.Прямая лежит в плоскости а значит имеет с ней 2 общие точки.
1.Пряммая и плоскость не имеют общих точек т.е. a
2.Теорема: Объем прямой призмы равен произведению площади основания на высоту.
Д-во: Рассмотрим правильную 3-угольную призму АВСА>1>В>1>С>1>с объемом V и высотой h.
Проведем такую высоту ∆АВС (ВD) кот. разделит этот ∆на 2 ∆. Поскольку ВВ>1>D разделяют данную призму на 2 призмы , основания кот является прямоугольный ∆ABD и ВСD. Плэтому объем V>1> и V>2> соответственно равны S>AB>>D> ·h и S>ВС>>D> ·h. По св-ву 20 объемов V=V>1>+V>2> т.е V= S>AB>>D> ·h+ S>ВС>>D> ·h= (S>AB>>D>+ S>ВС>>D>) h. Т.о. V=S>АВС>·h
Д-во Возьмем произвольную прямую призму с высотой h и площадью основания S. Такую
призму можно разбить на прямые треугольные призмы с высотой h. Выразим объем каждой треугольной призмы по формуле (1) и сложим эти объемы. Вынося за скобки общий множитель h, получим в скобках сумму площадей оснований треугольных призм, т. е. площадь S основания исходной призмы. Таким образом, объем исходной призмы равен произведению Sh. Теорема доказана.
Рассмотрим случай , когда призмая является частью параллелепип-ида. Диогональное сечение делит параллелепипед на 2 равные треугольные призмы. Так как S>пол> = 1//>2> ab то S>∆>=ab =>V>∆>= Sh ч.т.д.
Билет №5
Перпендикуляр к наклонной плоскости(формулировки, примеры)
Объем цилиндра.
1.Рассмотрим пл α и т А, не лежащую в этой плоскости. Проведем через т А прямую, к пл α, и обозначим букв H т пересечения этой прямой с пл α .Отрезок АН называется, проведенным из
т А к пл α, a т Н — основанием . Отметим в пл α какую-нибудь т М,отличную от Н, и проведем отр AM.Он называется наклонной, про-вед из т А к пл α , а т М — основанием наклонной. Отрезок НМ наз-ывается проекцией наклонной на пл α. Сравним АН и наклон-ную AM: в прямоугольном ∆АМН сторона АН — катет, а сторона AM - гипотенуза, поэтому АН<АМ. Итак, , проведенный аз данной т к пл, меньше любой наклонной, проведенной из той же т к этой пл.
=> из всех расстояний от т А до различных т пл α наименьшим является расстояние до т H. Это расстояние, т. е: длина , проведенного из т А к пл α , называется расстоянием от т A до пл α
Замечаиия. 1. Если две плоскости параллельны, то все точки одной плоскости равноудалены от другой плоскости.
2. Теорема. Объем цилиндра равен произведению площади основания на высоту.
Д-во. Впишем в данный цилиндр Р радиуса r и высоты h правильную n-угольную призму F>n> а в
эту призму впишем цилиндр Р>п> . Обозначим через V и V>n> объемы цилиндров Р и Р>п>, через r>п> — радиус цилиндра Р>п>. Так как объем призмы F>n > равен S>n>h, где S>n>- площадь основания призмы, а цилиндр Р содержит призму F>n> , кот в свою очередь , содержит цилиндр Р>п , >то> >V>n><S>n>h<V. Будем неограниченно увеличивать число n. При этом радиус r>п >цилиндра Р>п> стремиться к радиусу r цилиндра Р(r>п>=rcos180/nr при r→∞). Поэтому V цилиндра Р>п> стремиться к объему цилиндра Р: limV>n>=V. Из равенства (V>n><S>n>h<V) =>, что
n→∞
limS>n>h=V. Но limS>n>=πr2 Т.о V=πr2h. т.к πr2=S , то получим V=S>осн>h.
n→∞ n→∞
Билет № 6
Расстояние между скрещивающимися прямыми (формулировки, примеры)
Объем конуса.
Расстояние между одной из скрещивающихся прямых и плоскостью , проходящей через другую прямую параллельную первой , называется расстояни6е между скрещивающимися прямыми.
Если две прямые скрещиваются то через каждую из них проходит плоскость параллельная другой прямой , и при том только одна.
2 Теорема. Объем конуса равен одной трети произведения площади основания на высоту.
Д-во Рассмотрим конус с объемом V, радиусом основания R, высо-той h и вершиной т О . Введем ось Ох (ОМ). Произвольное сечение конуса пл. , к оси Ох , является кругом с центром в т М>1> пересе-чения этой пл. с осью Ох. Обозначим радиус через R>1> ,а S сечения через S(х) , где х – абсцисса т М>1> . Из подобия прямоугольных ∆ ОМ>1>А>1> и ОМА=> что
-
ОМ>1>
=
R>1>
, или
x
=
R>1>
откуда
R=
xR
так как
S(x)= R>1>2
,то
S(x)=
R2
ОМ
R
h
R
h
h2
Применяя основную формулу для вычисления объемов тел при а=0, b=0, получим
-
h
h
h
V=
∫
πR2
x2dx=
πR2
∫
x2dx=
πR2
x3
=
1
πR2 h
h2
h2
h2
3
3
0
0
0
Площадь S основания конуса равна R2, поэтому V=1/>3>Sh.
Следствие. Объемом V усеченного конуса , высота кот равна h, а площадь оснований S и S>1>вычисляется по формуле V=1/>3>h(S·S>1>+√ S·S>1>).
Билет №7
Угол между скрещивающимися прямыми
Площадь боковой поверхности цилиндра.
Пусть АВ и СD – скрещивающиеся прямые . Возьмем произвольную т. М>1> пространства и проведем через нее прямые А>1>В>1> и С>1>D>1> , соответственно параллельн АВ и СD
Если ∠ между прямыми А>1>В>1> и С>1>D>1> =φ, то будем говорить , что ∠ между скрещивающимися прямыми АВ и СD=φ. Докажем теперь, что ∠ между прямыми не зависит от выбора т. М>1> . Действительно , возьмем любую т. М>2> и проведем прямые А>2>В>2>и С>2>D>2> соответственно парал. АВ и СD Т.к А>1>В>1>∥ А>2>D>2> , С>1>D>1>∥ C>2>D>2>> >, то стороны углов с вершинами в т.М>1>и М>2> попарно сонаправлены ( ∠А>1>М>1>С>1> и ∠А>2>М>2>С>2>> >, ∠А>1>М>1>D>1> и∠А>2>М>2>D>2 >) потому эти ∠ равны , ⇒ что ∠ между А>2>В>2>и С>2>D>2> так же =φ. В качестве т М можно взять любую точку на одной из скрещивающихся прямых . Например на СD отметить т М и через нее провести А'B' параллельные АВ .Угол между прямыми A'B'и CD= φ
2. Терема: S боковой поверхности цилиндра равна произведению длинны окружности основания на высоту
Разрежем боковую поверхность по образующей АВ и развернем т.о , что все образующие оказались в одной плоскости α . В результате в пл α получится прямоугольник АВВ'А' . Стороны АВ и А'В' –два края разреза боковой поверхности цилиндра по образующей АВ . Это прямоугольник называется разверткой боковой поверхности цилиндра . основание АА' прямоугольника является разверткой окружности основания цилиндра , поэтому АА'=2πr , AB-h, где г- радиус цилиндра , h- его высота . за S >бок> цилиндра принято считать S её развертки . Т.к S прямоугольника АВВ'А'= АА'•ВА = 2πr•h то, для вычисления S бок цилиндра радиуса к и высоты h формула
S >бок>=2πrh
Билет № 9
1. Угол между плоскостями (формулировка, примеры)
2. Сложение векторов. Свойства сложения.
2. Возьмем 2 произвольных вектора a и b .Отложим от какой-нибудь т А вектор АВ равный а. Затем от т В отложим ВС=b . Вектор АС называется суммой векторов а и b : АС=a+b.
Это правило сложения векторов называется правилом треугольника. (по этому же правилу складываются и коллинеарные векторы , хотя при их сложении треугольника не получается) Сумма a+b не зависит от выбора т А, от которой при сложении откладывается вектор а. (если например заменить т А на т А>1 >то вектор АС заменится равным ему вектором А>1>С>1>Привило треугольника можно сформулировать и в другой форме: для любых точек А,В,и С имеет место равенство АВ+ВС=АС. Для сложения 2-ух неколлинеарных векторов можно пользоваться так же правилом параллелограмма. Для любых векторов а, b и с справедливы равенства: a+b=b+a (перемести-тельный з-н.);(a+b)+с=а+(b+с)(сочетательный з-н). Два нулевых вектора называются противоположными, если их длины равны нулю и они противоположно направлены.Вектором проти-оположным нулевому вектору , считается нулевой вектор. Вектр АВ является проти-воположным вектру ВА
Билет № 10
Двугранный угол. Линейный угол двугранного угла.( формулировки , примеры)
Умножение вектора на число . Св-ва произведения вектора на число.
1. Двугранным углом называют фигуру , образованную прямой а и 2-мя полуплоскостями с общей границей а, не принадлежащими одной плоскости. Полуплоскости, образующие двугранный угол , называются его гранями.
У двугранного угла 2 грани, отсюда и название. Прямая а – общая граница полуплоскостей- называется ребром двугранного угла. Для измерения двугранного угла отметим на ребре какую-нибудь т. и в каждой грани из этой точки проведем перпендикуляр к ребру. Образованный этими лучами угол называется линейный угол двугранного угла. ( АОВ ) ОАCD CDОВ, то плоскость АОВ к прямой СD. Двугранный угол имеет бесконечное множество линейных углов и они равны друг другу. Рассмотрим 2 линейных АОВ и А>1>О>1>В>1> . Лучи ОА и О>1>А>1> лежат в одной грани к ОО>1>, поэтому они сонаправлены. Точно так же сонаправлены ОВ и О1В1=> А>1>О>1>В>1 >=АОВ. Градусной мерой двугранного угла называется градусная мера его линейного угла . Он может быть прямым , острым, тупым ( 90, <90, >90)
2. Произведение ненулвого вектора а на число k называется такой вектор b , длинна которого равно ka , причем вектор a и b сонаправлены при k≥ 0 и противоположно направлены при k<0. Произведением ненулевого вектора на любое число нулевой вектор. Произведение вектора а на число k обозначается так : ak. Для любого числа k и вектора а векторы а и ka коллинеарны. Из этого определения следует , что произведение любого вектора на число 0 есть нулевой вектор. Для любых векторов а и b и любых чмсел k, l справедливы равенства:
(kl)a= k(al) (сочетательный з-н)
k(a+b)=ka+kb(Ι-ый распределительный з-н)
(k+l)a=ka+la ( II-ой распределительный з-н)
отметим, что (-1)а является вектором противоположному вектору а, т.е. (-1)а = -а. Действитель-но, длины векторов (-1)а и а равны: (-1)a =(-1)а=а. Кроме того , если вектолр а ненулевой , то векторы (-1) а и а противоположно направлены. Точно так же, как в планеметрии, можно диказать, что если векторы а и b коллинеарны и а0 , то существует число k такое, что b= ka.
Билет № 11
призма (формулировки , примеры)
Скалярное произведение векторов.
1. Призма. Рассмотрим два равных многоугольника А>1>А>2.>., А>п> и В>1>В>2.>...В>п>, расположенных в параллельных пл-тях а и р так, что отрезки А>1>В>1 >,А>2>В>2>, ..., А>п>В>п,> соединяющие соответственные вершины мн-
ков, параллельны.Каждый из п 4-хугольников A>1>A>2>B>2>B>1>, А>2>А>3>В>3>В>2>, .... A>n>A>1>B>1>B>n >является п-ммом, так как имеет попарно параллельные про-тивоположные стороны. Мн-к, составленный из 2 равных мн-ков А>1>A>2>...A>n >и В>1>В>2>...В>п>, расположенных в параллельных пл-тях, и n п-ммов наз призмой Мн-ки A>1>A>2>....An и B>1>B>2>...B>n> наз основаниями, а п-ммы-бокоеыми гранялш призмы.От резки А>1>В>1>, А>2>В>2> ..., АпВ>п> наз бо-коеыми ребрами призмы. Эти ребра как противрпрложные стороны п-ммов последовательно приложенных друг к другу, равны в парал-лельны.Призму с основаниями A>1>A>2>....An и B>1>B>2>...B>n> обозначают-A>1>A>2>> >....А>n >В>1>В>2>...В>n> и называют п-угольной призмой.4-ехугольная призма- параллелепипед. , проведенный из какой-нибудь точки одного ос-нования к плоскости другого основания, называется высотой приз-мы. Если боковые ребра призмы к основаниям, то призма наз пря-мой, в противном случае –наклонной. Высота прямой призмы равна ее боковому ребру.Прямая при-зма называется пра-вильной, если ее основания — правильные мн-ки. У такой призмы все боковые грани -равные прямоугольники S полной поверхности. призмы называется сумма площадей всех ее граней, а S боковой поверхности призмы— сумма площа-дей ее боковых граней. Пло-щадь S>полн> полной повер-хности выра-жается через площадь S>6os> боко-вой поверхности и пло-щадь S>осн> ос-нования призмы форму S>полн >= S>6oк>>+> 2S>осн>>. >
2. Скакалярным произведением 2-ух векторов называется произведение их длин на косинус угла между ними Скал-ое произведение векторов а и b обозначают так :аb . Т. о. ab=ab cos (ab). Скал-ое произведение вектора равно 0 тогда, когда эти векторы ; скал-ый квадрат вектора(т.е скал-ое призведение вектора на себя) = квадрату его длинны.. Скал-ое произведение 2-ух векто-ров можно вычислить, зная координаты этих векторов:скал-ое произведение векторов а{x>1>;y>1>;z>1>} и b{x>2>;y>2>;z>2>}выражается формулой: аb= x>1>x>2>+y>1>y>2>+z>1>z>2>. Косинус между ненулевыми вектора-ми а{x>1>;y>1>;z>1>} и b{x>2>;y>2>;z>2>} вычисляется формулой.
соs= |
x>1>x>2>+y>1>y>2>+z>1>z>2>. |
В самом деле, так как а b =аb, то |
cos= |
ab |
√x>1>2+y>1>²+z>1>2 ⋅√ x>2>2+y>2>²+z>2>2 |
ab |
Подставив сюда выражения для ab, аиb через координаты векторов а и b получим эту формулу. Для любых векторов а,b и c и любого числа k справедливы равенства:
10.а2 ) , причем а2>0 при а0
20.ab=ba(переместительный з-н)
30.(a+b)c=ac+bc(распределительный з-н)
40.k(ab)=(ka)b (сочетательный з-н)
Утверждения 1⁰-4⁰относятся и к планиметрии Нетрудно док-ть , что распределительный з-н имеет место для любого числа слагаемых( (a+b+c)d=ad+bd+cd.)
Билет № 12
Прямая и правильная призма(формулировки примеры)
Существование плоскости , проходящей через данную прямую и данную точку.
1.Если боковые ребра перпендикулярны основаниям, то призма нвзывается прямой, в противном случае наклонной. Высота прямой призмы равна ее боковому ребру.
Прямая призма называется правильной, если ее основания- правильные многоугольники. У такой призмы все боковые грани – равные прямоугольники.
2. Теорема. Через прямую и не лежащую на ней точку проходит плоскость, и приом только одна .
Д-во. Рассмотрим пр а и не лежащую на ней т М. Отметим на прямой а 2 точки Р и Н Точки М,Р и Н не лежат на одной прямой поэтому согласно аксиоме А>1> через эти 3 точки проходит пл . Т.к. 2 точки прямой РиН лежат в пл ., то по аксиоме А>2> пл .проходит через прямую а.Единственность пл, проходящай через прямую а и т М, => из того, что любая пл., проходящая через пр а и т М, проходит через т М, Р и Н .=>, она совпадает с пл ., т.к по аксиоме А>1>через 3 точки проходит только одна плоскость.
Билет № 13
Параллелепипед. Прямоугольный параллелепипед(формулировка примеры)
Теорема о боковой поверхности призмы.
1. Прямоугольный параллелепипед. Параллелепипед называется прямоугольник, если его боковые ребра к основанию, а основания представляют собой прямоугольники: коробки,
ящики, комнаты к т. д. прямоугольный параллелепипед ABCD A>1>B>1>C>1>D>1>.Его основаниями служат прямоугольники ABCD и A>1>B>1>C>1>D>1> a боковые ребра АА>1>, ВВ>1>, СС>1> и DD>1 > к основаниям. Отсюда=>, что АА>1>АВ, т. е. боковая граyь АА>1>В>1>В — прямоуголь-ник. To же самое можно сказать и об остальных боковых гранях. Та-ким образом, мы обосновали следующее свойство прямоугольного параллелепипеда:
1°. В прямоугольном параллелепипеде все шесть граней прямоугольники. Полупл, в кот расположены смежные грани парал-
да, образуют двугранные углы, кот называются двугранными углами параллелепипеда.
2°. Все двугранные углы прямоугольного параллелепипеда — прямые.
Длины трех ребер, имеющих общую вершину, назовем измерениями прямоугольного парал-да. Например, у парал-да, можно взять длины ребер АВ, AD и АА>1>.Длины смежных сторон можно назвать измерениями прямоугольника и поэтому можно сказать, что квадрат диагонали, прямоугольника равен сумме квадратов двух его измерений.
2. Теорема: S боковой поверхности прямой призмы равна произведению периметра основания на высоту призмы.
Д-во. Боковая поверхность прямой призмы – прямоугольники , основания которых- стороны основания призмы, а высота равна h призмы. S боковой поверхности призмы равна сумме произведений указанных прямоугольников, т.е. равна сумме произведений сторон основания нв высоту h. Вынося множитель h за скобки получим в скобках сумму сторон основания призмы, т.е его периметр P. Итак S>бок>=Ph
S=AB•h+BC•h+CA•h=h(AB+BC+CA)=Ph
Билет № 14
Пирамида(формулировка , примеры)
Существование прямой, параллельной данной прямой и проходящей через данную точку.
1. Пирамида. Рассмотрим многоугольник А>1>А>2>…Аn и точку Р не лежащую в плоскости этого многоугольника . Соединив т. Р отрезками с вершинами многоугольника, получим n треугольников РА>1>А>1>, РА>2>А>3>…,РаnА>1>.
Многоугольник, составленный из n –угольника А>1>А>2>…Аn и n тре-угольников , называется пирамидой. Многоугольник А>1>А>2>…А>n> назы-вается основанием, а треугольники- боковыми гранями пирамиды. Т.Р называется вершиной пирамиды , а отрезки РА>1>,РА>2>, …, РАn – её боковыми ребрами . Пирамиду с основанием А>1>А>2>,…Аn и вершиной Р обозначают так: РА>1>А>2>…Аn –и называют n –угольной пирамидой. Треугольная пирамида называется тетраэдр. Перпендикуляр , проведенный из вершины пирамиды к плоскости основания , называют высотой пирамиды (РН) Площадью полной поверхности пирамиды называют сумму площадей её граней , а площадью боковой поверх-ности – сумму площадей её боковых граней
2. Т е о р е м а. Через любдю точку пространства, не лежащую на данной прямой, проходит прямая, параллелькая данной, и притом только одна.
Д-во. Рассмотрим прямую a и т М, не лежащую на этой прямой. Через прямую a и т М проходит
пл, и притом только одна . Обозначим эту плоскость буквой α. Прямая, проходящая через точку М параллельно прямой а, должна лежать в одной плоскости с т М и прямой а, т. е. должна лежать в плоскости α. Ho в плоскости α, как известно из курса планиметрии, через т М проходит прямая, параллельная прямой а, и притом только одна. Эта прямая обозначена буквой b. Итак, b — единственная прямая, проходящая через т М параллельно прямой а. Теорема доказана.
Билет № 15
Цилиндр (формулировки и примеры)
Признак параллельных прямых.
1. Цилиндр. Рассмотрим две параллельные плоскости α и β и окружность L с центром О радиуса r , расположенную в пл α. Отрезки прямых заключенных между плоскостями образуют цилиндрическую поверхность. Сами отрезки называются образующими цилиндрической поверхности По построению концов образующих расположенных в пл β заполним окружность
L>1. >Тело ограниченное цилиндрической поверхностью и двумя кругами с границами L и L>1> , называется цилиндром. Цилиндрическая поверхность называется боковой поверхностью цилиндра, а круги - основаниями цилиндра . Образующие цилиндрической поверхности называются образующими цилиндра , прямая ОО>1>- осью цилиндра.
Цилиндр может быть получен вращением прямоугольника вокруг одной из его сторон. Сечение цилиндра , проходящее через ось , представляет собой прямоугольник , две стороны которого образующие , а 2 другие –диаметры оснований цилиндра , такое сечение называется осевым. Если секущая плоскость ⊥ к оси цилиндра , то сечение является кругом. Цилиндры так же могут быть и наклонными или иметь в своем основании параболу .
Параллельность прямых а и b обозначается так: а||b. Докажем теорему о параллельных прямых.
Т е о р е м а. Через любдю точку пространства, не лежащую на данной прямой, проходит прямая, параллелькая данной, и притом только одна.
Д-во. Рассмотрим прямую a и т М, не лежащую на этой прямой. Через прямую a и т М проходит
пл, и притом только одна . Обозначим эту плоскость буквой α. Прямая, проходящая через точку М параллельно прямой а, должна лежать в одной плоскости с т М и прямой а, т. е. должна лежать в плоскости α. Ho в плоскости α, как известно из курса планиметрии, через т М проходит прямая, параллельная прямой а, и притом только одна. Эта прямая обозначена буквой b. Итак, b — единственная прямая, проходящая через т М параллельно прямой а. Теорема доказана.
Билет №16
Конус (формулировки и примеры)
Признак параллельности прямой и плоскости
1.Конус. Рассмотрим окружность L с центром О и прямую ОР , перпендикулярную к плоскости этой окружности. Каждую точку окружности соединим с отрезом в т. Р Поверхность, образованная этими отрезками называется конической поверхностью
а сами отрезки – образующими конической поверхности. Тело, ограниченное конической поверхностью и круг-ом с границей L, называется конусом .Коническая по-верх называется боковой поверхностью конуса, а круг - снованием конуса . Т.Р называется вершиной конуса , а образующие конической поверхности – образующими конуса. Все образующие равны друг другу . ОР , прохо-дящая через центр основания и вершину , называется Осью конуса . Ось конуса ⊥ к плоскости основания. Отрезок ОР называется высотой конуса.
Конус можно получить и вращением прямоуголь-ным треугольником вокруг одного из его катетов. При этом боковая поверхность образуется с помо-щью гипотенузы. Рассмотрим сечения конуса. Если секущая ось проходит через ось , то сечение пред-ставляет собой треугольник , и называется осевым сечением. Если секущая плоскость ⊥ к оси ОР конуса, о сечене пред-ставляет собой круг с центром в т.О>1 >, расположенным на оси конуса. R>1>> >этого> >круга равен РО1/>РО> r , где r- радиус основания конуса , что легко усмотреть из подобия △РОМ∾△РО>1>М>1>
2.Определение. Прямая и плоскость называются параллельными, если они не имеют общих точек.
Теорема. Если прямая , не лежащая в даннойц плоскости, палаллльна какой-нибудь прямой , лежащей в этой плоскости, то она параллнльна данной плоскости.
Д-во. Рассмотрим пл.αи 2║прямые a и b , расположенные так, что прямая b лежит в пл α, а прямая a не лежит в этой пл. Докажем, что α║a. Допустим, что это не так, тогда прямая a пересекает пл α , а значит по лемме о пересечении пл параллельными прямыми пр b так же пересекает пл α . Но это невозможно , так как пр b лежит в пл α. Итак пр a не пересекает пл α, поэтому она ║этой плоскости.
Билет № 17
Сфера, шар( формулировки, примеры)
Признак параллельности плоскостей.
Определение. Сферой называется поверхность, состоящая из всех точен. пространства, расположенных на данном расстоянии or данной точки
Данная точка называется центром сферы (т О), а данное расстояние — радиусом сферы. Радиус сферы часто обозначают буквой R Люб-ой отрезок, соединяющий центр и какую-нибудь точку сферы, также называется радиусом сферы.Отрезок, соединяющий две точки сферы и проходящий через ее центр, называется диаметром сферы. Очеви-дно, диаметр сферы равен 2R Отметим, что сфера может быть полу-чена вращением полуокружности вокруг ее диаметра Тело, ограни-ченное сферой, называется шаром. Центр, радиус и диаметр сферы называются также центром, радиусом и диаметром шара. Очевидно, шар радиуса R с центром О содержит все точки пространства, кот. Расположены от точки О на расстоянии, не превышающем H (вклю-чая и точку О), и не содержит других точек.
2.Теорема. Если две пересекающиеся прямые одной плоскости соответственно параллельны двум прямым, другой плоскости, то эти плоскости праллельны.
Д-во. Рассмотрим две плоскости α и β. В плоскости α лежат пересека-ющиеся в точке М прямые a и b, а в плоскости β — прямые a>1> и b>\>, причем a||a>1> и b||b>1>. Докажвм, что a||b. Прежде всего отметим, что по признаку параллельности прямой и плоскости a||β и b||β. Допустим, что плоскости α и β не параллельны. Тогда они пересекаются по некоторой прямой с. Мы получили, что плоскость a проходит через прямую а, па-раллельную плоскости β, и пересекает плоскость по прямой с. Отсюда следует, что a||с.
Но плоскость a проходит также через прямую b, параллельную плоскости β. Поэтому b||c. Т.о, через т М проходят две прямые a и b, параллельные прямой с. Но это невозможно, т.к по теореме о параллельных прямых через точку М проходит только одна прямая, параллельная прямой с. Значит, наше допущение неверно и α|| β. Теорема доказана.
Билет № 18
1.Формула прямоугольногопараллелепипеда. (формулировка и пример)
2. Свойства перпендикулярности прямой и плоскости( доказательство одного из них)
2. Определение. Прямая называется перпендикулярной к плоскости , если она перпендикулярна к любой прямой , лежащей в этой плоскости.
Теорема. Если одна из 2-ух параллельных прямых перпендикуляр-на к плоскости, то и другая прямая перпендикулярна к этой плос-кости.
Д-во. Рассмотрим 2 ║а и а>1> и пл α, такую, что аα. Докажем, что и а>1>α.. проведем какую-нибудь прямую х в пл α. Так как аα, то ах. По лемме о перпендикулярности 2-ух параллельных прямых к третьей а>1>х. Т.о. прямая а>1 > к любой прямой , лежащей в пл т.е а>1>α.
Теорема. Если 2 прямые перпендикулярны к плоскости , то они параллельны.
Билет №20
Фрмула обьема шара( формула примеры)
Теорема о трех перпендикулярах
1. Теорема: Объем шара радиуса R равен 4/>3> R3
Д-во: Рассмотрим шар радиуса R с центром в т.О и выберем ост Ох произвольным образом. Сечение шара пл. к оси Ох и проходящей через т М этой оси является кругом с центром в т М. Обозничим радиус этого круга r , а его площадь S(x), где х- абсц-исса т М. Выразим S(х)через х и R.Из прямоуголь-ника ОМС находим: r=OC2 –OM2 =R2x2.Так как S(x)=R2 ,то S(x)= (R2- x2). Заметим , что эта фор-мула верна для любого положения т.М на диаметре АВ, т.е. для всех х, удовлетворяющих условию -R x R. Примеряя основную формулу для вычисления объемов тел при а= -R, b=R, получим
V |
R R R R |
x3 |
R |
4 |
|
=∫(R2-x2)dx= R2∫ dx-∫x2dx=R2x- |
= |
R3 |
|||
3 |
3 |
||||
-R -R -R -R |
-R |
2.Теорема. Прямая проведенная в плоскости через основание наклонной перпендикулярно к её проекции на эту плоскость, перпендикулярна и к самой наклонной.
Д-во. Дана пл α и перпендикуляр АН , АМ- наклонная, а- прямая, проведенная в пл α через т м к проекции НМ наклонной. Докажем , что а АМ. Рассотрим пл АМН. Пр.а к этой пл, т.к она к 2-ум пересекающимся прямым АН и МН(а НМ по условию и а АН, т.к. АН α). Отсюда =>, что пр а к любой прямой , лежащей в пл АМН, в частности аАМ
Обратная теорема. Прямая проведенная в плоскости через основание наклонной перпендикулярно к ней перпендикулярна и к её проекции