17. Боковое ребро AA1 призмы, основанием которой является правильный треугольник ABC, образует равные углы со сторонами основания AC и AB. Докажите, что: а) стороны BC и AA1 перпендикулярны; б) четырехугольник CC1B1B является прямоугольником.
Доказательство:
Рассмотрим треугольную призму в основании которой лежит равносторонний По условию
а) Докажем, что Построим и Тогда (как прямоугольные треугольники, у которых равны гипотенузы и острый угол). Следовательно,
Построим высоту призмы Тогда (как прямоугольные треугольники, у которых равны гипотенузы и один катет). Следовательно,
Поскольку и — проекция на плоскость основания, то по теореме о трёх перпендикулярах Аналогично Тогда (как прямоугольные треугольники, у которых равны гипотенузы и один катет). Следовательно, и точка лежит на биссектрисе По теореме о медиане равнобедренного треугольника,
Поскольку и — проекция на плоскость основания, то по обратной теореме о трёх перпендикулярах
По теореме о перпендикулярности прямой и плоскости получаем: следовательно (по определению прямой и плоскости), поэтому стороны и перпендикулярны.
б) Докажем, что четырехугольник является прямоугольником.
Поскольку и то и Следовательно, — прямоугольник.