Сторона основания правильной треугольной призмы ABCA1B1C1 равна а высота СС1 равна 7,5. На ребре B1C1 отмечена точка Р так, что B1P:PC1 = 1 : 3. Точки Q и М являются серединами сторон АВ и A1C1 соответственно. Плоскость α параллельна прямой АС и проходит через точки Р и Q.
а) Докажите, что прямая ВМ перпендикулярна плоскости α.
б) Найдите расстояние от точки М до плоскости α.
а) Проведем через P и Q прямые SP и QT, параллельные
Пусть
— середина ребра
Тогда
— проекция BM на плоскость основани. Она перпендикулярна средней линии QT основания, поэтому и
Пусть далее N — точка на ребре такая, что
Тогда
и Значит, BN — проекция BM на плоскость
Если мы докажем, что
то и
и тогда
Очевидно поэтому AQSN — параллелограмм и
Осталось проверить, что треугольник BNA — прямоугольный.
Проверим теорему Пифагора.
Доказано.
б) Пусть X — середина PS, Y — середина Опустим перпендикуляр из M на прямую
Поскольку он лежит в плоскости
он будет заодно перпендикулрен и прямой QT, Значит, он-то и есть искомое расстояние. Вычислим теперь его длину через площадь треугольника
Ответ:

