1) Ні, при повороті зберагається відстань між точками, а довжини суміжних сторін прямокутника різні (не рівні між собою), якщо він не є квадратом
2) Так, поворот навколо точки перетину діагоналей на кут, що дорівнює куту між діагоналями, так як діагоналі прямокутника рівні
3) Так, поворот навколо середини відрізка січної, що знаходиться між паралельними пряммими на 180 градусів, так як внутрішні різносторонні кути рівні.
4) Так поворот навколо середини відрізка січної, що знаходиться між паралельними пряммими на 180 градусів, так як відповідні кути рівні.
конечно, это скрещивающиеся прямые, но угол между ними очень даже есть :).
самое простое решение - векторное.
Пусть куб имеет сторону равную 1.
Пусть вектора АD = i ; AB = j ; AA1 = k ;
Модули единичных векторов i j k равны 1, и скалярные произведения ij = ik = jk = 0; поскольку эти вектора перпендикулярны друг другу.
Обозначим вектор АВ1 = x ; AC = y;
Вектор x = j + k
Вектор АС = i + j ; откуда вектор y = k - (i + j);
Скалярное произведение yx = k^2 - j^2 = 0;
то есть эти прямые перпендикулярны, угол между ними 90 градусов
Есть и очень простое геометрическое решение.
Если соединить середины ребер AD (точка М) и В1С1 (точка К) то МК II AB1. Кроме того, МК проходит через центр куба, так же как СА1, поэтому искомый угол - это угол между МК и СА1, лежащими в одной плоскости. При этом сечение куба этой плоскостью МА1КС - это ромб (все стороны равны), а МК и СА1 - его диагонали, поэтому они взаимно перпендикулярны.
