В основании прямой треугольной призмы ABCA1B1C1 лежит равнобедренный треугольник ABC с основанием AC. Точка K — середина ребра A1B1, а точка M делит ребро AC в отношении AM:MC = 1:3.
а) Докажите, что KM перпендикулярно AC.
б) Найдите угол между прямой KM и плоскостью ABB1, если AB = 6, AC = 8 и AA1 = 3.
а) Пусть L — середина ребра AB, E — середина ребра AС. Так как треугольник ABC равнобедренный, отрезок BE перпендикулярен отрезку AС. Поскольку AM:MC = 1:3, имеем AM = ME. Значит, треугольник AML подобен треугольнику AEB. Следовательно, отрезок LM перпендикулярен отрезку AС. Поскольку отрезок KL перпендикулярен плоскости ABC, получаем, что отрезок AC перпендикулярен плоскости KLM, а значит, KM перпендикулярно AC.
б) Пусть MH — высота треугольника AML. Так как плоскости ABC и ABB1 перпендикулярны, отрезок MH перпендикулярен плоскости ABB1, и поэтому искомый угол равен углу HKM. Вычисляя двумя способами площадь треугольника AML, получим: откуда
Поэтому
Ответ: б)

