Рассмотрим треугольник ABC, где точки P и Q лежат на сторонах AC и BC соответственно, и выполняется соотношение \( \frac{CA}{PC} = \frac{CB}{QC} = \frac{7}{5} \).
Для начала введем обозначения: пусть \( CA = 7k \) и \( CB = 5k \) для некоторого положительного числа \( k \). Тогда длины отрезков PC и QC можно выразить следующим образом:
- \( PC = 5k \)
- \( QC = 7k \)
Это соотношение говорит о том, что отрезок PQ, соединяющий точки P и Q, будет делить стороны AC и BC в определённых пропорциях.
Чтобы доказать, что отрезок PQ параллелен плоскости α, можно использовать теорему о пропорциональности отрезков. Так как наклон прямой PQ определяется соотношениями между отрезками CA, PC и CB, QC, это означает, что угол между прямыми AB и PQ будет постоянным независимо от того, как высоко или низко расположена плоскость α относительно треугольника ABC.
Теперь нам нужно найти длину отрезка AB, зная, что длина PQ равна 4 см. По теореме о проведении секущей прямой между двумя сторонами треугольника, можно записать:
\[ \frac{PQ}{AB} = \frac{CA / PC + CB / QC}{CA + CB} \]
Подставим известные длины:
\[ \frac{4}{AB} = \frac{7/5 + 5/7}{7 + 5} \]
Теперь найдем сумму в числителе:
\[ \frac{7}{5} + \frac{5}{7} = \frac{49 + 25}{35} = \frac{74}{35} \]
Тогда у нас получается:
\[ \frac{4}{AB} = \frac{74/35}{12} = \frac{74}{420} = \frac{37}{210} \]
Теперь найдем \( AB \):
\[ AB = \frac{4 \cdot 210}{37} \approx 22.68 \, \text{см} \]
Таким образом, длина отрезка AB составляет примерно 22.68 см. Выводя окончательное значение, мы видим, что отрезок PQ параллелен плоскости α, что и требовалось доказать.