8186. Пусть прямая
p
перпендикулярна плоскости
\pi
. Докажите, что углы, образованные произвольной прямой
l
с плоскостью
\pi
и прямой
p
, дополняют друг друга до
90^{\circ}
.
Решение. Если прямая
l
также перпендикулярна плоскости
\pi
, утверждение очевидно.
Пусть прямая
l
не перпендикулярна плоскости
\pi
и пересекает эту плоскость в точке
A
. На прямой
l
возьмём произвольную точку
B
, отличную от
A
. Пусть
B_{1}
— ортогональная проекция точки
B
на плоскость
\pi
. Тогда прямые
BB_{1}
и
p
параллельны, так как они перпендикулярны одной и той же плоскости
\pi
. Кроме того,
AB_{1}
— ортогональная проекция прямой
l
на плоскость
\pi
. Поэтому
BAB_{1}
— угол прямой
l
с плоскостью
\pi
, а
ABB_{1}
— угол между прямыми
p
и
l
. Из прямоугольного треугольника
ABB_{1}
видно, что
\angle BAB_{1}+\angle ABB_{1}=90^{\circ}.