Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 34, Доп. задачи к гл. I
№100. Даны две скрещивающиеся прямые и точка A. Докажите, что через точку A проходит, и притом только одна, плоскость, которая либо параллельна данным прямым, либо проходит через одну из них и параллельна другой.
✎ Запись в тетрадь
Дано:a, b — скрещивающиеся; A — точка, A∈/a, A∈/b
Доказать:через A проходит ровно одна такая плоскость
Дано:
a,
b скрещивающиеся,
A∈/a,b. По п. 7:
α⊃a,
α∥b;
β⊃b,
β∥a.
1В
α проведём
b′∥b,
b′∩a=∅. Тогда
b′∥β,
a∥β ⇒
α∥β (зад. 51).
21) A∈/α, A∈/β
Через
A проходит
γ∥α (зад. 59),
γ∥β ⇒
γ∥a,
γ∥b (зад. 50).
3Если
δ∥a,
δ∥b, то
δ∥α (зад. 51) и
δ=γ (зад. 59).
42) A∈α (или A∈β)
Искомая плоскость —
α:
α⊃a,
α∥b. Она одна (п. 7);
A∈/β.
5Плоскость
δ∥a,b через
A совпала бы с
α (зад. 51) — но
α⊃a.
5Ответ: существование и единственность доказаны.
Пояснение
Идея. Через каждую из скрещивающихся прямых проходит плоскость, параллельная другой (п. 7). Эти две плоскости параллельны друг другу, а точка A либо лежит на одной из них, либо между и вне их.
- 1Теорема п. 7: через каждую из двух скрещивающихся прямых проходит единственная плоскость, параллельная другой прямой. Так получаем α и β.
- 2Чтобы доказать α∥β, берём в α прямую b′, параллельную b, и пересекающую a. Прямые a и b′ пересекаются, обе параллельны β, а такие прямые задают плоскость, параллельную β (зад. 51).
- 3Если A вне α и β, берём плоскость γ через A, параллельную α (зад. 59). Она параллельна и β. Прямая a лежит в плоскости, параллельной γ, значит, параллельна γ (зад. 50). То же для b.
- 4Единственность: плоскость δ, параллельная a и b, параллельна и b′. Пересекающиеся прямые a и b′ плоскости α параллельны δ, значит, δ∥α (зад. 51). Через A такая плоскость одна, δ=γ. Плоскости, содержащей a или b, через A нет: они единственные, и это α и β.
- 5Если A лежит в α, подходит сама α: она содержит a и параллельна b. Параллельной обеим прямым плоскости через A не будет, иначе она совпала бы с α, которая содержит a. Для A∈β всё то же с заменой a на b.