В кубе ABCDA1B1C1D1 рёбра равны 1. На продолжении отрезка A1C1 за точку C1 отмечена точка M так, что A1C1 = C1M, а на продолжении отрезка B1C за точку C отмечена точка N так, что B1C = CN.
а) Докажите, что MN = MB1.
б) Найдите расстояние между прямыми B1C1 и MN.
а) Введем систему координат, как показано на рисунке. В введенной системе координат имеем:
Таким образом, у нас получилось, что
б) Заметим, что проекцией B1C1 на плоскость DCC1D1 является точка C1. Спроектируем MN на плоскость DCC1D1, получим отрезок M1N1. Таким образом, задача свелась к нахождению расстояния от точки C1 до M1N1. Это расстояние равно длине высоты, проведенной из вершины C1 треугольника N1C1M1. Очевидно, что данный треугольник является прямоугольным, а его катеты равны 2 и 1. Тогда его гипотенуза находится по теореме Пифагора, она равна Следовательно, высота равна
Ответ: б)