Задание

Заполни пропуски в доказательстве

Докажи теорему Фалеса: если параллельные прямые, пересекающие стороны угла, отсекают на одной его стороне равные отрезки, то они отсекают равные отрезки и на другой его стороне.

Доказательство.

Пусть дан угол \(AOB\) . Известно, что \(OA\_1=A\_1A\_2=A\_2A\_3=A\_3A\_4=\) ..., \(A\_1B\_1\parallel A\_2B\_2\) , \(A\_2B\_2\parallel A\_3B\_3\) , \(A\_3B\_3\parallel A\_4B\_4,\) ... . Докажем, что \(OB\_1=\) [ \(A\_1O\) | \(B\_1B\_2\) | \(B\_1B\_3\) ] \(=\) [ \(B\_2B\_3\) | \(B\_2B\_4\) | \(B\_2O\) ] \(=\) [ \(B\_1B\_3\) | \(B\_3B\_4\) | \(B\_3O\) ] \(=\) ... .

Предположим, что \(OB\_1\ne\) [ \(A\_1O \) | \(B\_1B\_2\) | \(B\_4O\) ]. Пусть серединой отрезка \(OB\_2\) является некоторая точка \(C\_1\) . Тогда отрезок \(A\_1C\_1\) — средняя линия[трапеции \(A\_1A\_2B\_2B\_1\) |треугольника \(A\_2B\_2O\) |треугольника \(A\_4B\_4O\) ]. Отсюда \(A\_1C\_1 \parallel\) [ \(A\_1B\_1\) | \(A\_2B\_2\) | \(A\_4B\_4\) ]. Значит, через точку \(A\_1\) проходят две прямые, [параллельные прямой \(A\_1B\_1\) |параллельные прямой \( A\_2B\_2\) |параллельные прямой \(A\_4B\_4\) ], что противоречит [аксиоме параллельных прямых|свойству средней линии|теореме о равных отрезках]. Следовательно, \(OB\_1 =\) [ \(A\_1O\) | \(B\_1B\_2\) | \(B\_1B\_3\) ].

Предположим, что \(B\_1B\_2\ne\) [ \( A\_1A\_2\) | \(B\_2B\_3\) | \(B\_2O\) ]. Пусть серединой отрезка \(B\_1B\_3\) является некоторая точка \(C\_2\) . Тогда отрезок \(A\_2C\_2\) — средняя линия[трапеции \(A\_2A\_3B\_3B\_2\) |трапеции \( A\_1A\_3B\_3B\_1\) |треугольника \(A\_3B\_3O\) ]. Отсюда \(A\_2C\_2 \parallel\) [ \(AB\) | \( A\_3B\_3\) | \(A\_4B\_4\) ]. Значит, через точку \(A\_2 \) проходят две прямые,[параллельные прямой \(AB\) |параллельные прямой \(A\_3B\_3\) |параллельные прямой \(A\_4B\_4\) ]. Мы пришли к противоречию. Следовательно, \(B\_1B\_2=\) [ \(A\_1A\_2\) | \(B\_2B\_3\) | \(B\_2O\) ]. Аналогично доказывают, что \(B\_2B\_3=\) [ \(B\_2B\_4\) | \(B\_3B\_4\) | \(B\_4O\) ] и т. д.