Дан куб ABCDA1B1C1D1.
а) Докажите, что плоскость перпендикулярна прямой
б) Найдите косинус угла между плоскостями AB1D1 и ACD1.
а) Спроецируем прямую на плоскости
и
Получатся прямые
и
Тогда, по теореме о трех перпендикулярах,
и
Тогда, по признаку перпендикулярности прямой и плоскости,
Что и требовалось доказать.
б) Пусть точка M — середина отрезка Примем длины ребер куба за
Из прямоугольного треугольника
по теореме Пифагора найдём
Аналогично, Опустим перпендикуляры
и CK на сторону
треугольники
и
равносторонние, поэтому перпендикуляры
и CK также являются биссектрисами и медианами, поэтому точки H, K и M совпадают. Угол
— искомый. Из прямоугольного треугольника
По теореме косинусов из треугольника
Ответ:

