четверг, 16 января 2020 г.

Теорема о трех перпендикулярах

Ответ #1:

Дана плоскостьТеорема о трех перпендикулярах и некоторая наклонная а к этой плоскости. Пусть а1 - проекция прямой а на плоскость Теорема о трех перпендикулярах, причем наклонная а пересекает Теорема о трех перпендикулярах в точке О (О - основание наклонной), а значит, проекция а1 также проходит через О. Пусть b — некоторая прямая плоскости Теорема о трех перпендикулярах, проходящая через О перпендикулярно к а1 (или а). Тогда b перпендикулярна и прямой a (или а1). Эти утверждения составляют содержание теоремы о трех перпендикулярах (или обратная к ней теорема).

Теорема. Если прямая, проведенная на плоскости через основание наклонной, перпендикулярна ее проекции, то она перпендикулярна и самой наклонной. И обратно, если прямая на плоскости перпендикулярна наклонной, то она перпендикулярна и проекции наклонной.

Дана наклонная МО с проекцией NO и MN _|_ Теорема о трех перпендикулярах, в частности, MN _|_ NO (рис. 63).

Дано: PQ _|_ NO (т.е. PQ _|_ а1).

Надо доказать, что PQ _|_ МО (PQ _|_ а).

Теорема о трех перпендикулярах

а) Через точку О проводим прямую ОТ, перпендикулярную плоскости Теорема о трех перпендикулярах. Тогда ОТ || MN, т.к. и MN _|_ Теорема о трех перпендикулярах и ОТ _|_ Теорема о трех перпендикулярах. Прямые ОТ и ON образуют плоскость Теорема о трех перпендикулярах, и PQ перпендикулярна этой плоскости, ибо PQ _|_ ON и PQ _|_ ОТ. Значит, PQ _|_ ОМ, т. е. b _|_ а, т.к. ОM — прямая из плоскости Теорема о трех перпендикулярах.

Аналогично доказывается и обратная теорема. Если b _|_ а и b _|_ ОТ, то b _|_ Теорема о трех перпендикулярах (проходящей через ОТ и ОМ), а значит, и проекции а1, принадлежащей этой плоскости Теорема о трех перпендикулярах. Теорема доказана.