а) Доказательство:
Пусть прямые AC и BD пересекают плоскость α в точках A и B соответственно. Так как точки C и D лежат по одну сторону от плоскости α, то отрезки AC и BD не пересекают плоскость α.
Рассмотрим трапецию ACDB, где AB и CD - основания. Пусть прямая CD пересекает плоскость α в точке E. Тогда точки A, B и E лежат в одной плоскости (плоскости α). Следовательно, прямая CD пересекает плоскость α в точке E.
б) Найдем отрезок BE:
Пусть AE = x, тогда CE = AC - AE = 8 - x.
Рассмотрим подобные треугольники ABE и CDE. Имеем:
$$\frac{AE}{BE} = \frac{CE}{DE}$$ $$\frac{AE}{CE} = \frac{AB}{CD}$$Треугольники ABE и CDE подобны, так как углы при вершине E вертикальные, углы при основаниях AB и CD накрест лежащие при параллельных прямых AC и BD.
Так как AC и BD пересекают плоскость α, то они не параллельны, следовательно, ACDB не является параллелограммом, а является трапецией.
Отношение отрезков:
$$\frac{AE}{CE} = \frac{BE}{DE} = \frac{AB}{CD}$$ $$\frac{AE}{AC} = \frac{BE}{BD}$$ $$\frac{x}{8} = \frac{BE}{6}$$Нужно найти CD, чтобы решить задачу. Однако данных для этого недостаточно. Предположим, что задача подразумевает, что плоскость α параллельна CD.
Если прямая CD пересекает плоскость α, то по теореме о пропорциональных отрезках:
$$\frac{AE}{EC} = \frac{BE}{ED} = \frac{AB}{CD}$$Так как CD пересекает плоскость в точке E, отрезки AE и BE лежат в плоскости α, а отрезки EC и ED лежат по другую сторону от плоскости α.
Пусть точка E лежит на прямой CD. Тогда по теореме Фалеса:
$$\frac{AE}{AC} = \frac{BE}{BD}$$ $$\frac{AE}{8} = \frac{BE}{6}$$Так как АВ = 4 см, то
$$\frac{AE}{8} = \frac{BE}{6}$$Пусть AE = x, тогда BE = AB - AE = 4 - x
$$\frac{x}{8} = \frac{4-x}{6}$$ $$6x = 32 - 8x$$ $$14x = 32$$ $$x = \frac{32}{14} = \frac{16}{7}$$ $$BE = 4 - \frac{16}{7} = \frac{28 - 16}{7} = \frac{12}{7} \approx 1.71$$Ответ: BE = 12/7 см