Ребро куба ABCDA1B1C1D1 равно 1.
а) Докажите, что прямая перпендикулярна плоскости
б) Найдите расстояние от вершины B до плоскости ACD1.
а) значит, по теореме о трех перпендикулярах,
Аналогично
Тогда, по признаку перпендикулярности прямой и плоскости,
б) Плоскость проходит через точку пересечения диагоналей квадрата
Опустим перпендикуляр
на плоскость
Точка
является точкой пересечения диагоналей квадрата
Диагонали квадрата в
раз больше стороны квадрата и делятся точкой пересечения пополам. Поэтому
Отрезок
равен стороне квадрата. Из прямоугольного треугольника
по теореме Пифагора найдём
Найдём синус угла
В плоскости BOD1 опустим перпендикуляр BH на прямую OD1. Заметим, что прямая AC перпендикулярна плоскости BOD1 и, следовательно, BH перпендикулярен прямой AC. Таким образом, BH перпендикулярен плоскости ACD1, а длина отрезка BH будет являться расстоянием от точки B до плоскости Рассмотрим четырёхугольник
и
следовательно,
— прямоугольник, откуда
Прямая HD1 — секущая при параллельных прямых BD и
поэтому углы HOB и
равны. Из прямоугольного треугольника OBH найдём
Ответ:

