Движение - это преобразование фигуры, которое сохраняет расстояние между ее точками.
Свойства движения:
1. Три точки, лежащие (нележащие) на одной прямой, при движении переходят в три точки, лежащие (нележащие) на одной прямой.
2. При движении прямая переходит в прямую - луч - в луч.
3. Отрезок движением переводится в отрезок.
4. Движение соханяет меры углов.
5. Последовательное выполнение двух движений есть движение.
Доказательство свойства 3. Как известно, отрезок - это часть прямой, ограниченная двумя точками. Т.к. по свойству 2 прямая переходит в прямую, то прямая, содержащая отрезок, переходит в прямую, содержащую, отрезок. А так движение сохраняет расстояние, от отрезок одной прямой переходит в равный ему отрезок другой прямой.
Данные точки лежат на поверхности шара, следовательно, не лежат на одной прямой.
Через любые три точки пространства, не лежащие на одной прямой, можно провести одну и только одну плоскость. Относительно к шару эта плоскость будет сечением, а сечение шара - круг.
Соединив данные точки, получим треугольник АСВ, причем угол С =90° ( треугольник египетский). Тогда центром круга в сечении является середина О гипотенузы АВ.
r=АО=ВО=2,5
Обозначим центр шара О1.
Отрезок, проведенный в центр сечения, является искомым расстоянием, т.к. перпендикулярен плоскости сечения и делит его диаметр пополам.
Из прямоугольного ∆ АОО1 катет
ОО1=√(AО1² -АО² )=√(15,25 -6,25 )=√9=3 см
АВ=АД, АВ1=АД1.
АВ:АВ1=АД:АД1, значит ∠ВАВ1=∠ДАД1, следовательно ВД║В1Д1.
Диагональ ромба В1Д1 - проекция диагонали квадрата ВД, В1Д1║ВД, значит В1Д1=ВД, следовательно В1Д1 - большая диагональ ромба.
В1Д1=ВД=АС=4√2 см, АС1=2√2 см, ∠СС1А=90°.
В тр-ке АСС1 cosA=АС1/АС=2√2/4√2=1/2.
∠САС1=arccosA=60° - это ответ.