Основанием прямой треугольной призмы является прямоугольный треугольник
причем
Известно, что прямая
перпендикулярна прямой
а) Докажите, что
б) Найдите расстояние между прямыми и
если известно, что
а) Заметим, что так как и
то
Следовательно, если
— наклонная, то
— проекция этой наклонной на плоскость
Так как по условию наклонная перпендикулярна
то по теореме о трех перпендикулярах проекция
также перпендикулярна
то есть
Следовательно, — прямоугольник, у которого диагонали взаимно перпендикулярны. Тогда это — квадрат, то есть
Что и требовалось доказать.
б) Из пункта а) следует, что так как
и
Следовательно,
перпендикулярна любой прямой, лежащей в этой плоскости. Значит, если провести в этой плоскости прямую, перпендикулярную
то она будет перпендикулярна и
и
Тогда по определению это и будет прямая, содержащая отрезок, равный расстоянию между
и
Поэтому проведем
Тогда
— искомое расстояние.
Заметим, что по двум углам, следовательно,
Так как из условия то и
Так как по доказанному
— квадрат со стороной
то диагональ
и
По теореме Пифагора для треугольника
По теореме Пифагора для треугольника
Тогда и окончательно имеем: