В правильной шестиугольной призме ABCDEFA1B1C1D1E1F1 AB = 2, AA1 = 3.
а) Докажите, что прямые AC1 и BE перпендикулярны.
б) Найдите расстояние между прямыми AC1 и BE.
Поместим заданную призму в декартову систему координат, как показано на рисунке.
Будем иметь в виду, что правильный шестиугольник, что лежит в основании призмы, отрезками AD,BE, FC, которые пересекаются в точке О, разбивается на 6 правильных треугольников, высоты которых равны (использована известная формула
в нашем случае a = 2).
В соответствии со сказанным укажем координаты нужных точек:
а) Найдем:
Итак, А это значит, что прямые AC1 и BE перпендикулярны.
б) Найдем координаты вектора перпендикулярного как к вектору
так и к вектору
Пусть его координаты будут равны
Поскольку скалярное произведение двух перпендикулярных векторов равно нулю,
Итак, Заменим этот вектор ему коллинеарным, поделив полученные координаты на
Составим уравнение плоскости, перпендикулярной вектору и проходящей через точку любую точку прямой AC1. Искомое уравнение будет иметь вид:
где a, b, c — соответствующие координаты вектора
— координаты любой точки прямой AC1. Пусть такой точкой будет А. Тогда:
Расстояние ρ между скрещивающимися прямыми AC1 и BE найдем как расстояние между любой точкой прямой BE до найденной плоскости. В качестве такой точки выберем B.
Ответ: б)

