ЕГЭ · математика профиль · задание 14

Задание 14 ЕГЭ профиль: стереометрия с доказательством

Три балла: пункт а — доказательство, пункт б — вычисление. Пункт а дают за строгую логику, и его берут даже те, кто не дошёл до ответа.

Чтобы решить задание 14 ЕГЭ по профильной математике, разделите работу на два независимых пункта. В пункте а требуется доказательство: ссылайтесь на признаки параллельности и перпендикулярности прямых и плоскостей, называя теорему по формулировке. В пункте б удобны два пути: координатный метод, где углы и расстояния считаются через векторы, и классический, где строится линейный угол двугранного угла. Баллы за пункты ставят отдельно, поэтому доказательство пишут даже при незаконченном вычислении.

В кадре — только задание, без лиц и фамилий.

Нет фото? Проверить своё решение

В проекте демоверсии ЕГЭ-2027 (ФИПИ, обсуждение до 30 сентября 2026) стереометрия второй части идёт под номером 15. Первая часть стала длиннее на один номер: добавилось задание 6 про случайные величины и переехала экономическая задача, а задание про наибольшее и наименьшее значение убрали. Метод и критерии не изменились.

Метод по шагам

01

Начерти и введи координаты

Для куба и прямоугольного параллелепипеда координаты ставят в вершину: оси вдоль рёбер. Это превращает стереометрию в арифметику.

02

Пункт а — только логика

Ссылка на теорему обязана быть полной: «признак перпендикулярности прямой и плоскости: прямая перпендикулярна двум пересекающимся прямым плоскости». Без формулировки балл снимают.

03

Пункт б — выбери метод

Угол между плоскостями — через нормали: \cos\varphi = \frac{|\vec{n_1}\cdot\vec{n_2}|}{|\vec{n_1}||\vec{n_2}|}. Классический путь — построить линейный угол и найти его тангенс.

04

Ответ доведи до числа

Если угол не табличный, ответ записывают через арктангенс или арккосинус — это полноценный ответ, приближение в градусах не требуется.

Разбор типовой задачи: сечение куба

Условие

В кубе ABCDA_1B_1C_1D_1 с ребром 4 проведено сечение через вершины A, B_1 и C.

а) Докажите, что треугольник AB_1C равносторонний.

б) Найдите угол между плоскостью AB_1C и плоскостью основания ABC.

Решение по шагам

  1. Пункт а. Отрезки AB_1, B_1C и AC — диагонали граней куба: AB_1 лежит в грани ABB_1A_1, B_1C — в грани BCC_1B_1, AC — в основании.
  2. Все грани куба — равные квадраты со стороной 4, а диагональ квадрата равна стороне, умноженной на \sqrt{2}. Значит AB_1 = B_1C = AC = 4\sqrt{2}.
  3. Три стороны треугольника равны, следовательно \triangle AB_1C равносторонний. Пункт а доказан.
  4. Пункт б. Плоскости AB_1C и ABC пересекаются по прямой AC. Возьмём O — середину AC.
  5. В равностороннем треугольнике AB_1C отрезок B_1O — медиана, а значит и высота: B_1O \perp AC. В квадрате основания BO — половина диагонали, и BO \perp AC.
  6. Обе прямые перпендикулярны AC в одной точке, поэтому угол B_1OB — линейный угол искомого двугранного угла.
  7. Считаем его: BO = \frac{AC}{2} = \frac{4\sqrt{2}}{2} = 2\sqrt{2}, а BB_1 = 4 — ребро куба, перпендикулярное основанию.
  8. Тангенс угла: \operatorname{tg}\angle B_1OB = \frac{BB_1}{BO} = \frac{4}{2\sqrt{2}} = \sqrt{2}.
  9. Итог: искомый угол равен \operatorname{arctg}\sqrt{2} \approx 54{,}74^\circ.

Ответ: а) стороны равны 4\sqrt{2}, треугольник равносторонний; б) \operatorname{arctg}\sqrt{2} \approx 54{,}74^\circ

Угол подтверждён координатным методом: по нормалям плоскостей AB_1C и ABC он равен 54,735610°, тангенс — 1,414214, то есть ровно корень из двух.

Куб и сечение AB₁C: равносторонний треугольник из трёх диагоналей граней
Куб и сечение AB₁C: равносторонний треугольник из трёх диагоналей граней

Как берут баллы в задании 14

Пункт а оценивается отдельно

За доказательство дают 1 балл независимо от того, решён ли пункт б. Писать его нужно всегда, даже если вычисление не пошло.

Линейный угол надо обосновать

Мало провести два отрезка — нужно доказать, что оба перпендикулярны линии пересечения плоскостей. Без этого угол посчитан «не тот».

Координатный метод тоже требует слов

Введённую систему координат описывают: где начало, куда направлены оси, какие координаты у вершин. Голые вычисления без этого не засчитывают.

Арктангенс — нормальный ответ

Не всякий угол табличный. \operatorname{arctg}\sqrt{2} — законченный ответ, переводить в градусы и округлять не требуется.

Частые вопросы

Какой метод выбрать: координатный или классический?

Координатный надёжнее в кубе, прямоугольном параллелепипеде и правильной призме — там оси ставятся вдоль рёбер. Классический короче, когда фигура симметрична и линейный угол виден сразу, как в разобранном примере.

Сколько баллов дают за задание 14?

Три: один за доказательство в пункте а и два за верно полученный ответ в пункте б с обоснованием. Частичные баллы за начатое решение пункта б не ставят, поэтому пункт а — самый дешёвый балл второй части.

Нужен ли чертёж?

Да, и он должен быть читаемым: невидимые рёбра пунктиром, все обозначения из решения отмечены. По неверному чертежу эксперт не сможет проследить ход и снизит балл.

Полезное рядом

Проверим твоё решение по критериям

Сфотографируй запись целиком — Вникай разберёт оба пункта и покажет, где теряется балл.

Проверить своё решение