Для того чтобы доказать, что при пересечении двух параллельных прямых секущей сумма односторонних углов равна 180 градусам, рассмотрим схему и воспользуемся основными теоремами и свойствами углов.
Шаг 1: Определения и обозначения
Пусть ( l_1 ) и ( l_2 ) — две параллельные прямые, и пусть ( t ) — секущая, пересекающая ( l_1 ) в точке ( A ) и ( l_2 ) в точке ( B ).
Обозначим углы, образованные секущей и параллельными прямыми следующим образом:
- Углы при точке ( A ): ( \angle 1 ) и ( \angle 2 )
- Углы при точке ( B ): ( \angle 3 ) и ( \angle 4 )
По определению, односторонние углы — это углы, расположенные по одну сторону от секущей. В нашем случае односторонними углами будут пары углов ( \angle 1 ) и ( \angle 4 ), а также ( \angle 2 ) и ( \angle 3 ).
Шаг 2: Свойства параллельных прямых и секущих
Согласно теоремам геометрии, касающимся параллельных прямых, пересеченных секущей, мы имеем:
- Соответственные углы равны.
- Внутренние накрест лежащие углы равны.
- Сумма внутренних односторонних углов равна 180 градусам.
Шаг 3: Доказательство для углов ( \angle 1 ) и ( \angle 4 )
Рассмотрим углы ( \angle 1 ) и ( \angle 4 ):
Углы ( \angle 1 ) и ( \angle 3 ) являются накрест лежащими углами при параллельных прямых ( l_1 ) и ( l_2 ), пересеченных секущей ( t ). По свойству накрест лежащих углов, они равны:
[
\angle 1 = \angle 3
]
Теперь рассмотрим углы ( \angle 3 ) и ( \angle 4 ). Эти углы являются смежными (образуют прямую линию при пересечении секущей ( t ) с прямой ( l_2 )). Сумма смежных углов равна 180 градусам:
[
\angle 3 + \angle 4 = 180^\circ
]
Подставим равенство из первого шага (\angle 1 = \angle 3) в уравнение из второго шага:
[
\angle 1 + \angle 4 = 180^\circ
]
Шаг 4: Доказательство для углов ( \angle 2 ) и ( \angle 3 )
Для углов ( \angle 2 ) и ( \angle 3 ) доказательство аналогично:
Углы ( \angle 2 ) и ( \angle 4 ) являются накрест лежащими углами и равны:
[
\angle 2 = \angle 4
]
Углы ( \angle 2 ) и ( \angle 3 ) являются смежными (при пересечении секущей ( t ) с прямой ( l_1 )), и их сумма также равна 180 градусам:
[
\angle 2 + \angle 3 = 180^\circ
]
Таким образом, мы доказали, что сумма односторонних углов (( \angle 1 + \angle 4 ) и ( \angle 2 + \angle 3 )) при пересечении двух параллельных прямых секущей равна 180 градусам.