а) Для доказательства того, что прямая AD параллельна плоскости α, мы можем воспользоваться свойством, что если прямая и плоскость не пересекаются, и прямая находится в одной плоскости, которая содержит интересующие нас точки, то такая прямая будет параллельна данной плоскости.
Поскольку плоскость α проходит через середины боковых сторон AB и CD трапеции ABCD — точки M и N, то все точки M и N находятся в плоскости α. Напомним, что в трапеции AD и BC — это два основания, а AB и CD — боковые стороны. Учитывая, что AB и CD — это меньшая и большая основы трапеции, соответственно, прямая AD не пересекает плоскость α, значит, AD // α.
Теперь давайте найдем длину отрезка BC. Мы знаем, что длина отрезка AD = 10 см и длина отрезка MN = 8 см. В трапеции ABCD прямые MN и AD являются параллельными, поэтому мы можем использовать пропорции, чтобы найти BC. Используя теорему о средних линиях в трапеции, мы можем записать:
MN = (AD + BC) / 2
Подставим известные значения:
8 см = (10 см + BC) / 2.
Умножим обе стороны на 2:
16 см = 10 см + BC.
Теперь решим для BC:
BC = 16 см - 10 см = 6 см.
Таким образом, BC = 6 см.
б) Чтобы доказать, что EA и BC — скрещивающиеся прямые, мы должны понять, что они не лежат в одной плоскости. Прямая EA проходит через вершину прямоугольника ABCD и не лежит в плоскости этого прямоугольника, тогда как прямая BC остается в плоскости ABCD.
Скрещивающиеся прямые — это прямые, которые не пересекаются и не параллельны. Таким образом, нам нужно подтвердить, что EA и BC действительно не имеют общих точек и не могут быть параллельными.
Теперь давайте найдем угол между ними. Угол EAD = 60°, и поскольку прямая BC является одной из сторон прямоугольника, то угол между EA и BC можно найти с помощью теоремы о сумме углов.
Поскольку прямая BC перпендикулярна основанию AD, то угол между EA и BC будет равен:
угол между EA и BC = 90° - угол EAD = 90° - 60° = 30°.
Таким образом, угол между прямыми EA и BC равен 30°.