В правильной четырехугольной призме ABCDA1B1C1D1 сторона основания в два раза меньше высоты призмы.
а) Докажите, что расстояние от точки О1 — пересечения диагоналей основания A1B1C1D1 до плоскости BDC1 в три раза меньше высоты призмы;
б) Найдите расстояние между прямыми С1О и АВ, если сторона основания призмы равна 1, где О — пересечения диагоналей основания ABCD.
а) Заметим, что плоскость ACC1A1 перпендикулярна BD, опустим из точки O1 перпендикуляр O1H на прямую OC1. O1H лежит в плоскости ACC1A1, следовательно, O1H перпендикулярна BD, кроме того O1A перпендикулярна OC1 по построению, значит, O1H перпендикулярна BDC1. Рассмотрим треугольник OO1C1, он прямоугольный и O1M — его высота. Пусть ребро основания a. Тогда
б) Расстояние между скрещивающимися прямыми равно расстоянию между их проекциями на плоскость перпендикулярную одной из них. Плоскость BB1C1C перпендикулярна AB. Проекция AB на нее — точка B. Проекция C1D на эту же плоскость — прямая C1K, где K — середина BC. Найдем расстояние от точки B до прямой C1K.
Опустим из B перпендикуляр BG на C1K и найдем площадь треугольника BKC1 двумя способами:
Заметим, что
Тогда
Ответ: б)

