№1.
- \(AB\cap\alpha=B\) (так как \(A\notin\alpha\)).
- Может только при \(AB=AC\) и \((ABC)\perp\alpha\); тогда \(AD\perp BC\) и \(AD\perp\alpha\). Иначе — нет.
№2.
- \(AB\perp(ADD_1A_1)\) и \((BCC_1B_1)\).
- \(BC\perp(ABB_1A_1)\) и \((DCC_1D_1)\).
- \(B_1A_1\perp(ADD_1A_1)\) и \((BCC_1B_1)\).
№3.
- Через точку провести две прямые, перпендикулярные данной прямой; их плоскость — искомая.
- Через точку провести две плоскости, перпендикулярные двум пересекающимся прямым данной плоскости; их линия пересечения — искомая.
№4. Пусть \(O\) — середина \(AB\), \(\alpha\) — плоскость через \(O\), перпендикулярная \(AB\).
Если \(X\in\alpha\), то \(XO\perp AB\), \(OA=OB\), поэтому прямоугольные треугольники \(XOA\) и \(XOB\) равны, значит \(XA=XB\).
Обратно: если \(XA=XB\), то в равнобедренном \(\triangle AXB\) медиана \(XO\) является высотой, то есть \(XO\perp AB\). Значит, \(X\) лежит в \(\alpha\). Ч. т. д.
