Докажем, что если стороны двух углов соответственно сонаправлены, то такие углы равны.
Рассмотрим два угла: угол ( \alpha ) с вершиной в точке ( A ) и угол ( \beta ) с вершиной в точке ( B ). Пусть стороны угла ( \alpha ) обозначим как ( \overrightarrow{AB} ) и ( \overrightarrow{AC} ), а стороны угла ( \beta ) как ( \overrightarrow{BD} ) и ( \overrightarrow{BE} ).
Условие задачи состоит в том, что стороны этих углов сонаправлены, то есть:
- Вектор ( \overrightarrow{AB} ) сонаправлен с вектором ( \overrightarrow{BD} ).
- Вектор ( \overrightarrow{AC} ) сонаправлен с вектором ( \overrightarrow{BE} ).
Сонаправленность векторов означает, что они лежат на одной прямой или параллельны и имеют одинаковое направление. Таким образом, можно записать:
[ \overrightarrow{AB} = k_1 \cdot \overrightarrow{BD}, \quad k_1 > 0, ]
[ \overrightarrow{AC} = k_2 \cdot \overrightarrow{BE}, \quad k_2 > 0. ]
Теперь докажем равенство углов. Угол между двумя векторами можно определить через их скалярное произведение. Для угла ( \alpha ) имеем:
[ \cos \alpha = \frac{\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}}{|\overrightarrow{AB}| \cdot |\overrightarrow{AC}|}. ]
Аналогично для угла ( \beta ):
[ \cos \beta = \frac{\overrightarrow{BD} \cdot \overrightarrow{BE}}{|\overrightarrow{BD}| \cdot |\overrightarrow{BE}|}. ]
Подставим выражения векторов через сонаправленность:
[ \cos \alpha = \frac{(k_1 \cdot \overrightarrow{BD}) \cdot (k_2 \cdot \overrightarrow{BE})}{|k_1 \cdot \overrightarrow{BD}| \cdot |k_2 \cdot \overrightarrow{BE}|} = \frac{k_1 k_2 (\overrightarrow{BD} \cdot \overrightarrow{BE})}{k_1 k_2 |\overrightarrow{BD}| \cdot |\overrightarrow{BE}|} = \frac{\overrightarrow{BD} \cdot \overrightarrow{BE}}{|\overrightarrow{BD}| \cdot |\overrightarrow{BE}|}. ]
Получаем, что:
[ \cos \alpha = \cos \beta. ]
Из равенства косинусов углов следует равенство самих углов (так как углы в пределах от 0 до 180 градусов).
Таким образом, доказано, что если стороны двух углов соответственно сонаправлены, то такие углы равны.