5702. Докажите, что при центральной симметрии каждый луч переходит в противоположно направленный с ним луч.
Указание. Рассмотрите образы начала луча и произвольной точки этого луча при центральной симметрии.
Решение. Пусть точка A
 — начало луча l
, X
 — произвольная точка этого луча, A_{1}
 и X_{1}
 — образы точек A
 и X
 при симметрии относительно точки O
. Рассмотрим случай, когда точка O
 не лежит на прямой AX
.
Из определения центральной симметрии следует, что точки X
 и X_{1}
 лежат в разных полуплоскостях относительно прямой AA_{1}
, и треугольники A_{1}OX_{1}
 и AOX
 равны по двум сторонам и углу между ними. Значит, прямые AX
 и A_{1}X_{1}
 параллельны. Следовательно, образ точки X
 принадлежит лучу, противоположному данному.
Аналогично докажем, что образ Y_{1}
 любой точки Y
 луча AX
 принадлежит лучу A_{1}X_{1}
.
Если центр симметрии лежит на прямой, содержащей данный луч, утверждение очевидно.