Ответ:
Введём координаты в основании куба: пусть A(0,0), B(0,a), C(a,a), D(a,0).
- а) Продолжение прямой KL пересекает плоскость A₁D₁D в точке E.
- б) Продолжение прямой KL пересекает прямую BC в точке F.
- в) Плоскости ABC и B₁EF имеют общую прямую EF. Следовательно, линия их пересечения — EF.
- г) Так как AK:KB=1:3, то AK=a/4. В прямоугольном треугольнике B₁BK: BB₁=a, BK=3a/4. Поэтому
\[B_1K=\sqrt{BB_1^2+BK^2}=\sqrt{a^2+\left(\frac{3a}{4}\right)^2}=\frac{5a}{4}.\] - д) Из CL:LD=1:4 получаем CL=a/5 и координату точки L по направлению AB: \(4a/5\). Поэтому разность соответствующих координат точек K и L равна \(4a/5-a/4=11a/20\). Тогда
\[KL=\sqrt{a^2+\left(\frac{11a}{20}\right)^2}=\frac{a\sqrt{521}}{20}.\] - е) Прямая KL пересекает линии AD и BC в точках E и F. По подобию или координатному вычислению: \(AE=5a/11\), \(CF=4a/11\). Поэтому
\[EF=AE+AD+CF=\frac{5a}{11}+a+\frac{4a}{11}=\frac{20a}{11}.\]
Ответ: а) E; б) F; в) EF; г) \(B_1K=5a/4\); д) \(KL=a\sqrt{521}/20\); е) \(EF=20a/11\).
