Знайти косинус кута ACB дано точки А(3;0;1) В(-4;2;-2) С(-1;5;0)

Призма АВСА1В1С1, через ее вершину А1 проведем прямую, которая параллельна диагонали В1С.  Точка D пересечение В1С с плоскостью основания призмы АВС.  
А1В1 параллельна плоскости АВС и плоскости A1В1СD, значит А1В1 параллельна СD,
а А1В1СD-параллелограмм.   
АВ параллельна А1В1 и АВ=А1В1, значит АВ параллельна СD, AB=CD и АВСD-ромб.
диагонали ромба АС и ВD пересекаются под прямым углом в точке О и делятся пополам, значит А1О в равнобедренном треугольнике А1ВD является биссектрисой, медианой и высотой: <ВА1О=<DA1O=1/2<BA1D.  
Угол между непересекающимися диагоналями А1В и В1С равен углу ВА1D.  
Исходя из условия АВ=ВВ1 обозначим через а,
тогда диагональ квадрата А1В=а√2
высота равностороннего треугольника ВО=а√3/2
sin BA1O =BO/A1B=a√3/2a√2=√3/2√2
cos<BA1O=1-2sin²<BA1O=1-2(√3/2√2)²=1-3/4=1/4

На самом деле тут нужна теория. 
1). Фигура AB1D1A1 - правильная треугольная пирамида с основанием AB1D1. Вершина A1 проектируется на основание в центр O правильного треугольника AB1D1.
С другой стороны, фигура AB1D1C - тоже правильная пирамида с основанием AB1D1 (на самом деле это вообще правильный тетраэдр, у которого все грани и ребра одинаковые). Поэтому вершина C проектируется на основание в центр O правильного треугольника AB1D1.
Это означает, что точки A1 и C лежат на прямой, перпендикулярной плоскости AB1D1, и проходящей через точку O. 
Другими словами, ДОКАЗАНО, что плоскость AB1D1 перпендикулярна большой диагонали куба A1C.
Совершенно так же доказывается, что A1C перпендикулярна плоскости BDC1.
Само собой, плоскости AB1D1 и BDC1 параллельны.
2) Теперь надо обозначить O1 - центр треугольника BDC1 (через эту точку проходит диагональ A1C). M - середина BD и AC, M1 - середина B1D1 и A1C1.
Тогда из параллельности плоскостей AB1D1 и BDC1 
AO/OO1 = A1M1/M1C1 = 1; 
CO1/OO1 = CM/MA = 1; 
То есть все три отрезка A1O = OO1 = CO1.
Ясно, что СO1 - искомое расстояние от C до плоскости BDC1 (я напоминаю - A1C перпендикулярна обеим плоскостям).
Вот, теория закончилась. Дальше решение :)
A1C = 3, => СO1 = 1;