8005. Докажите, что через две параллельные прямые можно провести единственную плоскость.
Указание. Существование такой плоскости следует из определения параллельных прямых. Для доказательства единственности предположите противное.
Решение. Пусть
a
и
b
— параллельные прямые. По определению параллельных прямых через них можно провести плоскость. Обозначим её через
\alpha
. Предположим, что есть ещё одна плоскость
\beta
, отличная от
\alpha
и проходящая через прямые
a
и
b
.
Возьмём на прямой
a
две точки
A
и
B
, а на прямой
b
— точку
C
. Точки
A
,
B
и
C
не лежат на одной прямой, так как в противном случае через две различные точки
A
и
B
проходила бы прямая
a
и отличная от неё прямая
AC
(содержащая точку
C
, не лежащую на прямой
a
).
Таким образом, через три точки
A
,
B
и
C
, не лежащие на одной прямой (или через две пересекающиеся прямые
AC
и
BC
) проходят две различные плоскости
\alpha
и
\beta
, что невозможно. Следовательно, через параллельные прямые
a
и
b
проходит единственная плоскость.