Основанием треугольной призмы ABC1B1C1 является правильный треугольник ABC со стороной 1, а боковое ребро
а) Докажите, что прямые АМ и A1C перпендикулярны.
б) Найдите расстояние между прямыми A1C и BC1.
а) Отрезок AM является медианой и высотой основания, поэтому содержащая его прямая АМ перпендикулярна прямой BC. Прямая BC является проекцией прямой A1C на плоскость основания ABC. Следовательно, по теореме о трех перпендикулярах прямые AM и A1C взаимно перпендикулярны.
б) В плоскости AA1C через точку С1 проведем прямую, параллельную прямой A1C. Пусть D — точка пересечения этой прямой с прямой AC. Плоскость B1D параллельна прямой A1C и содержит прямую BC1, следовательно, расстояние между прямыми A1C и BC1 равно расстоянию от точки C до плоскости BC1D. Найдем его вычислив двумя способами объем пирамиды BCDC1. Заметим, что:
Далее находим: откуда получаем площадь треугольника BCD:
а тогда
откуда поэтому
Значит,
Таким образом, расстояние между прямыми A1C и BC1 равно
Ответ: б)

