Чтобы доказать, что через точку \( A \), не принадлежащую плоскости \( \alpha \), можно провести прямую, перпендикулярную данной плоскости, и только одну, следует воспользоваться свойствами прямых и плоскостей в пространстве.
Определение перпендикулярности: Прямая считается перпендикулярной к плоскости, если она образует прямой угол (90 градусов) с любой прямой, лежащей в этой плоскости.
Свойство плоскости: Из точки, не лежащей в плоскости, можно провести прямую, перпендикулярную к этой плоскости.
Проведение прямой: Рассмотрим заданную плоскость \( \alpha \) и точку \( A \) вне этой плоскости. Проведем прямую \( l \) из точки \( A \) по направлению, которое будет перпендикулярно к плоскости \( \alpha \). Для этого можно использовать нормальный вектор \( \vec{n} \) к плоскости \( \alpha \). Вектор \( \vec{n} \) будет определять направление, в котором прямая будет перпендикулярна к плоскости.
Единственность прямой: Если мы проведем прямую \( l \) через точку \( A \) по направлению \( \vec{n} \), то она будет единственной прямой, проходящей через точку \( A \) и перпендикулярной к плоскости \( \alpha \). Это связано с тем, что если бы существовала другая прямая \( m \), также проходящая через \( A \) и перпендикулярная к плоскости \( \alpha \), то эти две прямые должны были бы совпадать (так как в одном направлении можно провести только одну прямую).
Таким образом, мы приходим к заключению, что через точку \( A \) можно провести ровно одну прямую, перпендикулярную плоскости \( \alpha \).