Рассмотрим треугольник ABC, в котором угол C равен 90 градусов. Для удобства принимаем, что AB лежит в плоскости α. Нам также известна длина отрезка AC, равного 20 см, и соотношение AB к BC как 3 к 1. Обозначим длину отрезка BC как x, тогда длина отрезка AB будет равна 3x.
Сначала найдем длину AB:
В соответствии с теоремой Пифагора, для прямоугольного треугольника ABC справедливо:
\[ AB^2 = AC^2 + BC^2 \]
Подставим известные значения:
\[ (3x)^2 = 20^2 + x^2 \]
\[ 9x^2 = 400 + x^2 \]
Переносим \(x^2\) на одну сторону уравнения:
\[ 9x^2 - x^2 = 400 \implies 8x^2 = 400 \implies x^2 = 50 \implies x = \sqrt{50} = 5\sqrt{2} \]
Таким образом, BC = \(5\sqrt{2}\) см, и, следовательно,
\[ AB = 3x = 3 \cdot 5\sqrt{2} = 15\sqrt{2} \text{ см.} \]
Теперь найдём расстояние от точки B до плоскости α. Угол α в треугольнике ABC равен 45 градусам. Это означает, что высота из точки B на сторону AC также будет равна AB, потому что в прямоугольном треугольнике с углом 45 градусов стороны, прилегающие к углу равны.
Таким образом, расстояние от точки B до плоскости α, где находится отрезок AC, будет равно длине отрезка BC, то есть:
\[ d_{B, \alpha} = BC = 5\sqrt{2} \text{ см.} \]
Итак, расстояние от точки B до плоскости α составляет \(5\sqrt{2}\) см.