Пусть M1, M2, M3 – образы точки M при последовательных отражениях. Три из четырёх проделанных преобразований (симметрии относительно прямой AB, прямой AC и точки A) не меняют расстояния до точки A. Поскольку точка M осталась на месте, то и симметрия относительно BC не изменила расстояния до точки A. Значит одна из точек Mi лежит на прямой BC. Последовательные отражения относительно AC и AB есть поворот на 2 ∠ BAC, а отражение относительно точки A – поворот на 180 . Значит, композиция всех этих преобразований является поворотом точки M на 2 ∠ BAC + 180 . Так как M осталось неподвижна, то 2 α + 180 делится на 2 π . Значит, ∠ BAC = 90 .
О– точка пересечения диагоналей квадрата АВСD.
ОО1||AA1.
К– точка пересечения OO1 c СА1.
ОК– средняя линия треугольника АА1С
ОК=1/2
Проводим ОМ⊥AD.
Треугольник AOD – равнобедренный. ОМ – высота и медиана.
ОМ=1/2
АМ=MD.
Тогда МК⊥AD по теореме о трех перпендикулярах.
Докажем, что МК⊥СА1.
Так как АМ=МD и АА1=СD, то прямоугольные треугольники АА1М и МDC равны по двум катетам.
А1М=МС.
Значит треугольник А1МС – равнобедренный и МК медиана, а значит и высота.
МК⊥СА1.
Из прямоугольного треугольника МОК по теореме Пифагора
МК2= МО2+OK2
MK2=(1/2)2+(1/2)2
Mk2=1/2
MK=√2/2
О т в е т. √2/2.