Луч не лежит в плоскости неразвёрнутого угла . Докажите, что если , причём , то проекцией луча на плоскость является биссектриса угла .
Дано:
-
Опустим
. Точка уже лежит в плоскости, поэтому проекция луча — луч . Он ненулевой: если бы , то и оба угла , равнялись бы , вопреки условию. -
Опустим из
перпендикуляры и на прямые и . Так как оба угла при равны и остры, основания и лежат на лучах и . Прямоугольные треугольники и имеют общую гипотенузу и равные острые углы по условию. По признаку равенства прямоугольных треугольников и . -
Поскольку
, треугольники и прямоугольные при . По теореме Пифагора и . Из следует . -
По теореме, обратной теореме о трёх перпендикулярах, из
следует , а из следует . Значит, и — расстояния от до сторон угла ; они равны. -
Проекция
находится внутри угла : его перпендикуляры к сторонам попадают на оба луча, а проекция имеет положительное направление вдоль каждого луча, поскольку углы и острые. По свойству биссектрисы точка внутри угла, равноудалённая от его сторон, лежит на биссектрисе. Следовательно, луч — биссектриса. Требуемое доказано.
Проекция луча
