7889. Пусть
a
и
b
— скрещивающиеся прямые, а
a'
— прямая, параллельная
a
и пересекающая прямую
b
. Докажите, что расстояние между прямыми
a
и
b
равно длине перпендикуляра, опущенного из произвольной точки прямой
a
на плоскость, содержащую прямые
b
и
a'
.
Решение. Пусть
A
— произвольная точка прямой
a
,
A'
— ортогональная проекция точки
A
на плоскость
\alpha
, проходящую через пересекающиеся прямые
b
и
a'
,
B
— точка пересечения прямой
b
и прямой, проведённой через точку
A'
параллельно
a'
,
C
— точка пересечения прямой
a
с прямой, проведённой через точку
B
параллельно
AA'
. Поскольку расстояние между скрещивающимися прямыми равно длине их общего перпендикуляра (см. задачу 7423), достаточно доказать, что
CB
— общий перпендикуляр прямых
a
и
B
.
Прямая
CB
параллельна прямой
AA'
, перпендикулярной плоскости
\alpha
, поэтому прямая
CB
перпендикулярна плоскости
\alpha
(см. задачу 7701). Тогда
CB\perp b
и
CB\perp a'
, а значит,
CB\perp a
. Следовательно,
CB
— общий перпендикуляр скрещивающихся прямых
a
и
b
, причём
AA'=CB
как противоположные стороны прямоугольника
ACBA'
.
Примечание. Аналогично можно доказать, что расстояние между скрещивающимися прямыми равно расстоянию между параллельными плоскостями, содержащими эти прямые.