Задача Задача №3398009
А
А
Задача: Даны две пересекающиеся прямые a и b. Доказать, что через эти прямые можно провести одну плоскость и что такая плоскость единственная.
Доказательство
- Существование плоскости
- Пусть точка O — точка пересечения прямых a и b.
- Возьмём любую точку P на a отличную от O и любую точку Q на b отличную от O.
- Тройки точек O, P, Q не лежат на одной прямой, поэтому они определяют единственную плоскость Π.
- Прямую a можно записать как линию, проходящую через O и P; оба этих пункта лежат в Π, значит вся прямая a лежит в Π. Аналогично прямая b также лежит в Π.
- Таким образом, существует по крайней мере одна плоскость Π, содержащая обе прямые a и b.
- Единственность плоскости
- Предположим, существует другая плоскость Σ, которая также содержит обе прямые a и b.
- Тогда a ⊆ Σ и b ⊆ Σ, значит a ∪ b ⊆ Σ.
- Пересечение двух плоскостей Σ и Π равно либо той же плоскостью (если плоскости совпадают), либо одной прямой. Но так как a и b — две различные прямые, не лежащие на одной прямой, их объединение не может быть одной прямой.
- Следовательно, две разные плоскости не могут одновременно содержать обе эти прямые; поэтому такие плоскости не могут быть различными. Значит Π = Σ.
- Следовательно, через пересекающиеся прямые a и b проходит единственная плоскость.
Итог: через две пересекающиеся прямые проходит ровно одна плоскость.