Ответ:
а) Доказательство.
- Точки A, D и B лежат на одной прямой, поэтому лучи BD и BA совпадают.
- Точки B, D и D₁ определяют плоскость. Её пересечение с плоскостью α — прямая AC, так как точки A и C принадлежат обеим плоскостям.
- Отрезок DD₁ параллелен плоскости α и лежит в плоскости BDD₁. Следовательно, DD₁ параллелен линии их пересечения AC: DD₁ ∥ AC.
- Угол между DB и DD₁ равен углу между BA и AC, а угол между DB₁? Исправим: поскольку B, D, D₁ и B, A, C лежат на соответствующих прямых, имеем ∠DBD₁ = ∠ABC.
- Также ∠DD₁B = ∠ACB, так как DD₁ ∥ AC, а DD₁ и BD₁ пересекаются в D₁, AC и BC — в C.
- Следовательно, по двум углам треугольники подобны: △DBD₁ ∼ △BAC, то есть треугольник DBD₁ подобен треугольнику ABC при соответствии D ↔ B, B ↔ A, D₁ ↔ C.
б) Вычисление.
Из подобия треугольников:
\(\dfrac{DD₁}{AC}=\dfrac{BD}{BA}\).
По условию \(\dfrac{BD}{BA}=\dfrac{1}{4}\), поэтому
\(\dfrac{DD₁}{12}=\dfrac{1}{4}\),
\(DD₁=12:4=3\) см.
Ответ: 3 см.
