В основании четырёхугольной пирамиды SABCD лежит прямоугольник ABCD со сторонами AB = 8 и BC = 6. Длины боковых рёбер пирамиды SA = \[\sqrt {21} \], SB = \[\sqrt {85} \], SD = \[\sqrt {57} \].
а) Докажите, что SA - высота пирамиды.
б) Найдите угол между прямыми SC и BD.
\[\begin{array}{l}
{\text{а)}} \hfill \\
A{D^2} + S{A^2} = {6^2} + {\sqrt {21} ^2} = 57 = S{D^2} \Rightarrow \angle SAD = \frac{\pi }{2}. \hfill \\
A{B^2} + S{A^2} = {8^2} + {\sqrt {21} ^2} = 85 = S{B^2} \Rightarrow \angle SAB = \frac{\pi }{2} \hfill \\
\left. \begin{array}{l}
SA \bot AD \hfill \\
SA \bot AB \hfill \\
\end{array} \right\} \Rightarrow SA \bot \left( {ABC} \right) \Rightarrow SA{\text{ - высота пирамиды }}SABCD. \hfill \\
{\text{б)}} \hfill \\
FE{\text{ - средняя линия }}\vartriangle ASC \Rightarrow FE\parallel SC \Rightarrow \alpha = \angle FED. \hfill \\
AC = \sqrt {A{D^2} + C{D^2}} = \sqrt {{6^2} + {8^2}} = 10. \hfill \\
SC = \sqrt {A{C^2} + S{A^2}} = \sqrt {100 + 21} = 11. \hfill \\
FE = \frac{1}{2}SC = \frac{{11}}{2}. \hfill \\
DE = \frac{1}{2}AC = 5. \hfill \\
DF = \sqrt {A{D^2} + A{F^2}} = \sqrt {{6^2} + {{\left( {\frac{{\sqrt {21} }}{2}} \right)}^2}} = \frac{{\sqrt {165} }}{2}. \hfill \\
{\text{Теорема косинусов для }}\vartriangle DFE: \hfill \\
D{F^2} = D{E^2} + F{E^2} - 2 \cdot DE \cdot FE \cdot \cos \alpha \Leftrightarrow \hfill \\
\cos \alpha = \frac{{{5^2} + {{\left( {\frac{{11}}{2}} \right)}^2} - \frac{{165}}{4}}}{{2 \cdot 5 \cdot \frac{{11}}{2}}} \Leftrightarrow \cos \alpha = \frac{{14}}{{55}} \Leftrightarrow \alpha = \arccos \frac{{14}}{{55}}. \hfill \\
\end{array}\]
б) \[\arccos \frac{{14}}{{55}}\]