Чтобы доказать, что отрезок MK перпендикулярен к стороне BC, воспользуемся свойствами перпендикуляра и свойствами правильного треугольника.
Дано:
- Прямая AK перпендикулярна к плоскости треугольника ABC.
- M — середина стороны BC треугольника ABC.
- Треугольник ABC — правильный.
Что нужно доказать:
Рассмотрим свойства перпендикуляра и правильного треугольника:
- Если прямая перпендикулярна к плоскости, то она перпендикулярна к любой прямой, лежащей в этой плоскости, которая проходит через точку пересечения перпендикуляра с плоскостью.
- В правильном треугольнике все стороны равны, и медианы, биссектрисы и высоты, проведенные из одной вершины, совпадают.
Доказательство:
- Рассмотрим точку K, где прямая AK пересекает плоскость треугольника ABC. Поскольку AK перпендикулярен к плоскости треугольника, он перпендикулярен ко всем прямым в этой плоскости, проходящим через точку K.
- Так как M — середина BC, то отрезок MK соединяет точку M и точку K на прямой AK, и лежит в плоскости, проходящей через AK и BC.
- Поскольку AK перпендикулярен к плоскости треугольника, то проекция отрезка MK на плоскость треугольника будет перпендикулярна к любой прямой в этой плоскости, проходящей через точку K. Поскольку M — середина BC, то MK также является медианой в треугольнике BMC.
- Таким образом, MK перпендикулярен к BC в точке M, так как BC лежит в плоскости треугольника и проходит через точку K.
Таким образом, мы доказали, что отрезок MK перпендикулярен к стороне BC в точке M.