Кратко:
- 2) \(KN\) и \(LM\);
- 3) \(8\) см;
- 1) \(3\) см.
1. Средняя линия треугольника
В \(\triangle ABD\) точки \(K\) и \(N\) — середины \(AB\) и \(AD\), значит, \[ KN\parallel BD. \]
В \(\triangle BCD\) точки \(L\) и \(M\) — середины \(BC\) и \(CD\), значит, \[ LM\parallel BD. \]
А \(MN\) соединяет середины \(CD\) и \(AD\), поэтому \(MN\parallel AC\), а не \(BD\).
Ответ: 2) \(KN\) и \(LM\).
2. Подобие треугольников
Проведём плоскость через параллельные прямые \(BB_1\) и \(CC_1\). Она содержит точки \(B,C,A\), поэтому её пересечение с данной плоскостью — прямая \(AB_1C_1\).
В сечении получаются подобные треугольники \(ACC_1\) и \(ABB_1\), так как \[ CC_1\parallel BB_1. \]
Значит, \[ \frac{CC_1}{BB_1}=\frac{AC}{AB}. \]
Дано \(AC:CB=4:3\), поэтому \[ AB=AC+CB=4+3=7 \text{ частей}, \] \[ \frac{AC}{AB}=\frac47. \]
Тогда \[ CC_1=BB_1\cdot \frac47=14\cdot\frac47=8\text{ см}. \]
Ответ: 3) \(8\) см.
3. Середина отрезка и разные стороны плоскости
\(AD\) — медиана, значит, \(D\) — середина \(BC\).
Проведём сечение плоскостью через прямую \(BC\) и общее направление параллельных прямых. В этом сечении плоскость \(\alpha\) изображается прямой, а \(B\) и \(C\) лежат по разные стороны от неё.
Расстояния по направлению параллельных прямых: \[ BB_1=14,\qquad CC_1=8. \]
Так как \(B\) и \(C\) по разные стороны плоскости, их «высоты» имеют разные знаки: \[ h_B=+14,\qquad h_C=-8. \]
Точка \(D\) — середина \(BC\), поэтому её высота: \[ h_D=\frac{h_B+h_C}{2} =\frac{14-8}{2}=3. \]
Следовательно, \[ DD_1=3\text{ см}. \]
Здесь важна именно полуразность \(14\) и \(8\), потому что точки находятся по разные стороны плоскости. Если бы они были по одну сторону, была бы полусумма.
Ответ: 1) \(3\) см.
Итог:
- 2; 2) 3; 3) 1.
