В основании правильной треугольной призмы ABCA1B1C1 лежит треугольник ABC. На прямой AA1 отмечена точка D так, что A1 - середина AD. На прямой B1C1 отмечена точка E так, что C1 - середина B1E.
а) Докажите, что прямые A1B1 и DE перпендикулярны. б) Найдите расстояние между прямыми AB и DE, если AB=4, а AA1=1.
Решение
а) Прямая AD перпендикулярна плоскости A1B1C1, поэтому проекцией прямой DE на эту плоскость является прямая A1E. Заметим, что в треугольнике A1EB1 медиана A1C1 равна половине стороны B1E, поэтому треугольник A1EB1 прямоугольный с прямым углом A1.
б) A1B1 перпендикулярно A1E,A1B1 перпендикулярно A1D, следовательно A1B1 перпендикулярно плоскости A1DE. Так как AB∣∣A1B1, то и AB перпендикулярно A1DE. Значит, AH общий перпендикуляр (AH перпендикулярно DE по построению, а AH перпендикулярно AB, т.к. AH принадлежит A1DE).
Рассмотрим треугольник ADE: его площадь равна: 0,5⋅AH⋅DE=0,5⋅AD⋅A1E Выразим AH: AH=DEAD⋅A1EA1E=43 из треугольника B1A1E по теореме Пифагора, DE=7 из треугольника A1DE по теореме Пифагора, тогда: AH=783