8007. Докажите, что две прямые, параллельные одной и той же прямой, параллельны.
Указание. Пусть
a\parallel c
,
b\parallel c
и прямые
a
,
b
и
c
не лежат в одной плоскости. Рассмотрите прямую пересечения плоскостей, одна из которых проведена через прямую
a
и некоторую точку
M
прямой
b
, а вторая — через прямую
c
и точку
M
.
Решение. Пусть различные прямые
a
и
b
параллельны прямой
c
. Если все три прямые лежат в одной плоскости, то утверждение верно, так как в каждой плоскости выполняются все теоремы планиметрии.
Если же прямые
a
,
b
и
c
не лежат в одной плоскости, то плоскость
\alpha
, проведённая через прямую
a
и некоторую точку
M
прямой
b
, и плоскость
\beta
, проведённая через прямую
c
и точку
M
, пересекаются по прямой
b_{1}
, параллельной прямым
a
и
c
(теорема о пересекающихся плоскостях, проведённых через две параллельные прямые).
Поскольку
b\parallel c
(по условию) и
b_{1}\parallel c
(по доказанному), через точку
M
проходят две прямые, параллельные одной и той же прямой
c
, поэтому прямые
b
и
b_{1}
совпадают, а так как
a\parallel b_{1}
, то
a\parallel b
.
Примечание. Если считать параллельными совпадающие прямые, то верно следующее утверждение. Если
a\parallel c
и
c\parallel b
, то
a\parallel b
(транзитивность параллельности прямых).