Точка м не лежит на прямой а . через точку м проводятся прямые , пересекающие прямую а .лежат ли эти прямые в одной плоскости?

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Ответ на этот вопрос отрицательный: нет, данные прямые не обязательно лежат в одной плоскости. Чтобы понять, почему это так, рассмотрим геометрическое обоснование, основываясь на аксиомах стереометрии. Геометрическое обоснование

  1. Формирование плоскостей:
    Через прямую aa и точку Mcap M, не принадлежащую этой прямой, можно провести плоскость, и притом только одну (согласно следствию из аксиом). Назовем эту плоскость αalpha. Прямые, лежащие в плоскости αalpha:
    Любая прямая, которая проходит через точку Mcap M и пересекает прямую aa в какой-либо точке Kcap K, будет целиком лежать в плоскости αalpha. Это происходит потому, что две ее точки ( Mcap M и Kcap K) принадлежат этой плоскости. Бесконечное множество направлений:
    Хотя все прямые, пересекающие aa, могут лежать в одной плоскости αalpha, условие задачи не ограничивает нас только этой плоскостью. Прямая aa состоит из бесконечного множества точек. Если мы будем проводить прямые через точку Mcap M к разным точкам прямой aa, все они действительно будут лежать в плоскости αalpha.

Почему ответ «нет»? Ошибка в предположении «лежат ли они в одной плоскости» часто возникает из-за путаницы в формулировке. Если рассматривать совокупность всех возможных прямых, проходящих через Mcap M и пересекающих aa, то:

  • Все такие прямые действительно будут лежать в одной и той же плоскости αalpha, образованной точкой Mcap M и прямой aa. Однако, если вопрос подразумевает, обязаны ли любые прямые, проходящие через Mcap M, пересекать прямую aa только в рамках одной плоскости — ответ «да».

Но в строгом геометрическом смысле, если мы возьмем две разные прямые, проходящие через точку Mcap M, одна из которых пересекает прямую aa, а другая — нет (проходит мимо или параллельна плоскости αalpha), то они уже не будут лежать в одной плоскости с прямой aa. Итог Если мы говорим исключительно о прямых, которые одновременно проходят через Mcap M и пересекают прямую aa, то все они будут лежать в одной плоскости. Если же в наборе прямых, проходящих через Mcap M, есть хотя бы одна, не пересекающая aa, то вся эта совокупность прямых в одной плоскости лежать не будет. Согласно классической трактовке данной задачи в учебниках геометрии (например, Атанасяна):

Все прямые, проходящие через точку Mcap M и пересекающие прямую aa, лежат в одной плоскости.

Я могу разобрать для вас решение других задач на взаимное расположение прямых и плоскостей или помочь с доказательством теорем из этого раздела.

Форма ответа

Ваш аватар