Расстояние от точки до прямой равно длине перпендикуляра, проведенного из этой точки к данной прямой.
Проведем МН⊥АD.
ВН - проекция наклонной МН и по т. о 3-х перпендикулярах
∠ ВНА=∠BHD=90°
∆ АНВ- прямоугольный с гипотенузой АВ=5 и острым углом А=45°. Сумма острых углов прямоугольного треугольника равна 90°, поэтому угол АВН=45°,⇒
∆ АВН- равнобедренный и ВН=АВ•sin 45º=2,5√2
Угол МВН прямой по условию ( отрезок, перпендикулярный плоскости, перпендикулярен любой прямой, проходящей через его основание).
Из прямоугольного ∆ MВН по т.Пифагора
МН=√(ВН² +ВМ² )=√(12,5+100)=7,5√2 см - это искомое расстояние.
Доказательство. Рассмотрим треугольники ABC и A1B1C1, у которых AB = A1B1, BC = B1C1, CA = C1A1 (рис. 84), и докажем, что эти треугольники равны.
Равные треугольники по трем сторонам
Приложим треугольник ABC к треугольнику A1B1C1 так, чтобы вершина A и A1, B и B1 совместились, а вершины C и C1 оказались по разные стороны от прямой A1B1 (рис. 85, а). Проведем отрезок CC1. Если он пересекает отрезок A1B1, то получим два равнобедренных треугольника: A1C1C и B1C1C (рис. 85, б). Значит, ∠1 = ∠2 и ∠3 = ∠4, и, следовательно, ∠C = ∠C1. Итак, AC = A1C1, BC = B1C1 и ∠С = ∠С1, поэтому треугольники ABC и A1B1C1 равны по первому признаку равенства треугольников.
Доказательство равенства треугольников по трем сторонам
Кроме рассмотренного нами случая (рис. 85, б), возможны еще два (рис. 86, а, б). Доказательства равенства треугольников ABC и A1B1C1 в этих случаях приведены на рисунках 86, а, б. Теорема доказана.