Давайте кратко изложим доказательства обеих теорем.
Теорема 1:
Если одна из двух плоскостей проходит через прямую, перпендикулярную другой плоскости, то эти плоскости перпендикулярны.
Доказательство:
- Обозначим плоскости как \( \pi_1 \) и \( \pi_2 \).
- Пусть прямая \( l \) перпендикулярна к плоскости \( \pi_2 \) и лежит в плоскости \( \pi_1 \).
- Поскольку прямая \( l \) перпендикулярна плоскости \( \pi_2 \), то любая прямая, проходящая через \( l \) и perpendicular к \( \pi_2 \), также будет перпендикулярна этой плоскости.
- Следовательно, \( \pi_1 \) содержит направление, перпендикулярное \( \pi_2 \) и, соответственно, \( \pi_1 \perp \pi_2 \).
Теорема 2:
Если две плоскости перпендикулярны, то прямая, проведённая в одной плоскости, перпендикулярна прямой пересечения плоскостей, перпендикулярна другой плоскости.
Доказательство:
- Обозначим плоскости как \( \pi_1 \) и \( \pi_2 \), и пусть \( \pi_1 \perp \pi_2 \).
- Обозначим прямую пересечения плоскостей как \( l \), которая находится в плоскости \( \pi_2 \).
- Пусть прямая \( m \), проведённая в плоскости \( \pi_1 \), перпендикулярна к \( l \).
- Поскольку \( \pi_1 \perp \pi_2 \), мы знаем, что любая прямая, перпендикулярная к пересечению, также будет перпендикулярна к обеим плоскостям.
- Таким образом, прямая \( m \) пересекает \( l \) по перпендикуляру, показывая, что она также перпендикулярна к плоскости \( \pi_2 \).
Эти доказательства показывают, как перпендикулярность плоскостей и прямых взаимосвязаны.