Ответ на оба вопроса базируется на основных аксиомах стереометрии, в частности на аксиоме о принадлежности прямой плоскости: «Если две точки прямой принадлежат плоскости, то и вся прямая принадлежит этой плоскости». а) Пересекает две стороны треугольника Да, это верно.
- Стороны треугольника по определению лежат в плоскости этого треугольника.
- Если прямая пересекает сторону, значит, точка пересечения принадлежит одновременно и прямой, и стороне (а следовательно, и плоскости треугольника).
- Поскольку прямая пересекает две стороны, у неё есть как минимум две точки, лежащие в плоскости треугольника.
- Согласно аксиоме, если прямая имеет с плоскостью две общие точки, то она полностью лежит в этой плоскости.
Примечание: Исключением может быть случай, когда прямая проходит через вершину треугольника. В этой ситуации она формально пересекает две стороны в одной и той же точке (вершине), что не гарантирует её принадлежности плоскости. Однако в контексте школьной геометрии обычно подразумевается пересечение сторон в разных точках. б) Проходит через одну из вершин треугольника Нет, это не обязательно верно.
- Для того чтобы положение прямой в пространстве было однозначно определено относительно плоскости, необходимо знать положение хотя бы двух её точек.
- Вершина треугольника — это всего лишь одна точка.
- Через одну точку в пространстве можно провести бесконечное множество прямых. Только некоторые из них будут лежать в плоскости треугольника, остальные будут пересекать эту плоскость под углом.
- Таким образом, прохождение через вершину не является достаточным условием для того, чтобы прямая лежала в плоскости.
Итоговая таблица
| Условие | Лежит ли прямая в плоскости? | Обоснование |
|---|---|---|
| Пересекает две стороны | Да (в разных точках) | Имеет 2 общие точки с плоскостью. |
| Проходит через вершину | Не обязательно | Имеет только 1 общую точку с плоскостью. |
Могу составить для вас список основных аксиом стереометрии с краткими пояснениями, чтобы подобные задачи решались быстрее.