Основание прямой четырёхугольной призмы ABCDA1B1C1D1 — прямоугольник ABCD, в котором
Расстояние между прямыми AC и B1D1 равно 5.
а) Докажите, что плоскость, проходящая через точку D перпендикулярно прямой BD1, делит отрезок BD1 в отношении 1 : 7, считая от вершины D1.
б) Найдите косинус угла между плоскостью, проходящей через точку D перпендикулярно прямой BD1, и плоскостью основания призмы.
Сразу отметим, что данное в условии расстояние — высота призмы.
а) Введем координаты с началом в точке A и осями, направленными по ребрам Тогда координаты вершин будут
Значит, прямая
имеет уравнение
а перпендикулярная ей плоскость — уравнение
Для того, чтобы плоскость проходила через точку
нужно взять
Точка, делящая в отношении
имеет координаты
Подставляя ее в уравнение плоскости, получаем
то есть эта точка лежит и в плоскости, что и требовалось.
б) Уравнение плоскости основания призмы По формуле найдем косинус угла
Ответ:

