Выполни задание
Дан куб \(ABCDA\_1B\_1C\_1D\_1\) . Докажи, что диагональ куба \(B\_1D\) перпендикулярна к диагонали \(AC\) его основания.
Доказательство.
Так как \(ABCDA\_1B\_1C\_1D\_1\) —
[пирамида|куб|параллелепипед]
(по условию), то
[ребра|грани|вершины] \(AA\_1B\_1B\) и \(BB\_1C\_1C\) —
[ромбы|прямоугольники|квадраты]
, тогда \(B\_1B\) [ \(\cap\) | \(\perp\) | \(\parallel\) ] \(BA\) и \(B\_1B\) [ \(\cap\) | \(\perp\) | \(\parallel\) ] \(BC\) . Значит, \(B\_1B \perp (ABC)\) по признаку
[перпендикулярности|параллельности|пересечения]
прямой и плоскости.Рассмотрим плоскость \(B\_1BD\) .
Поскольку \(AC\) [ \(\cap\) | \(\perp\) | \(\parallel\) ] \(BD\) , так как
[ ] и
[ ] —
[стороны|диагонали|биссектрисы][ромба|квадрата|прямоугольника]
, и \(AC\) [ \(\cap\) | \(\perp\) | \(\parallel\) ] \(B\_1B\) , так как \(B\_1B\) [ \(\cap\) | \(\perp\) | \(\parallel\) ] \((ABC)\) и \(BD\) [ \(\cap\) | \(\perp\) | \(\parallel\) ] \(B\_1B\) , то \(AC\) [ \(\cap\) | \(\perp\) | \(\parallel\) ] \((B\_1BD)\) по признаку
[параллельности|пересечения|перпендикулярности]
прямой и плоскости. Тогда прямая \(AC\) [параллельна|перпендикулярна]
к
[одной|любой]
прямой, лежащей в этой плоскости.Следовательно, [ ][ \(\cap\) | \(\perp\) | \(\parallel\) ][ ], что и требовалось доказать.