№1255. Докажите, что последовательное выполнение двух движений плоскости является движением плоскости.
Дано:
и — движения плоскости
Доказать:
отображение , полученное последовательным выполнением и , — движение
Доказательство:
Пусть движение отображает точки и в точки и , а затем движение отображает их в точки и . Отображение ставит в соответствие точке точку .
1) Расстояния сохраняются: (движение ), (движение ). Значит, .
2) Разные точки переходят в разные: если , то , и .
3) Любая точка плоскости — образ некоторой точки при (это отображение плоскости на себя), а — образ некоторой точки при . Значит, — образ точки при , то есть отображает плоскость на себя.
4) Итак, — взаимно однозначное отображение плоскости на себя, сохраняющее расстояния. Это движение.
Ответ: что и требовалось доказать.