Четыре точки,не лежат в одной плоскости. докажите,что любые три из них не лежат на одной прямой.

Смирнов Алексей Владимирович

Учитель математики высшей категории

Проверено учителем

Для доказательства данного утверждения воспользуемся методом от противного и основными аксиомами стереометрии. Условие и дано

  • Даны четыре точки: A,B,C,Dcap A comma cap B comma cap C comma cap D. Известно, что точки A,B,C,Dcap A comma cap B comma cap C comma cap D не лежат в одной плоскости. Нужно доказать: никакие три из этих точек не лежат на одной прямой.

Доказательство

  1. Предположение от противного
    Предположим, что некоторые три точки из четырех лежат на одной прямой. Пусть это будут точки A,Bcap A comma cap B и Ccap C. Обозначим эту прямую как mm. Анализ положения прямой и четвертой точки
    Согласно условию, у нас есть еще четвертая точка — Dcap D. По условию задачи точка Dcap D не может лежать на прямой mm (иначе бы все четыре точки лежали на одной прямой, а значит, и в одной плоскости, что противоречит условию). Применение аксиом стереометрии
    • Через прямую mm и точку Dcap D, не лежащую на ней, можно провести плоскость, причем только одну (это следствие из аксиом). Назовем эту плоскость αalpha. Так как прямая mm целиком лежит в плоскоси αalpha, то и все точки, принадлежащие этой прямой, также лежат в плоскости αalpha. Следовательно, точки A,Bcap A comma cap B и Ccap C лежат в плоскости αalpha.
    Получение противоречия
    Мы получили, что точки A,B,Ccap A comma cap B comma cap C лежат в плоскости αalpha, и точка Dcap D по построению лежит в плоскости αalpha. Это означает, что все четыре точки A,B,C,Dcap A comma cap B comma cap C comma cap D лежат в одной плоскости.
    Однако это прямо противоречит условию задачи, в котором сказано, что точки не лежат в одной плоскости.

Вывод Наше предположение о том, что три точки лежат на одной прямой, оказалось ложным. Следовательно, в данной конфигурации никакие три точки не могут лежать на одной прямой. Что и требовалось доказать. Я могу помочь вам с решением других задач по стереометрии или разобрать доказательства остальных следствий из аксиом — хотите, чтобы я подготовил краткий справочник по основным правилам взаимного расположения точек и прямых?

Форма ответа

Ваш аватар