Пусть дан отрезок AB, прямая MN проходит через середину отрезка AB, и точки M и N делят отрезок AB пополам.
Предположим, что концы отрезка A и B не находятся на равном расстоянии от прямой MN. Пусть точка A находится ближе к прямой MN, чем точка B.
Проведем перпендикуляры AD и BE из точек A и B на прямую MN. Поскольку точка M является серединой отрезка AB, то AM = MB.
Если расстояние от точки A до прямой MN меньше, чем расстояние от точки B до прямой MN, то AD < BE.
Так как AM = MB, достаточно рассмотреть треугольники MAD и MBE. По условию, AD < BE, а AM = MB. Следовательно, по неравенству треугольников MAD и MBE (неравенство треугольника ММА< ММВ) ∠ MAD < ∠ MBE.
Таким образом, угол ∠MAD меньше, чем угол ∠MBE. Но это противоречит тому, что перпендикуляры AD и BE являются кратчайшими расстояниями от соответствующих точек A и B до прямой MN.
Таким образом, наше предположение о том, что точка A находится ближе к прямой MN, чем точка B, неверно. Следовательно, концы отрезка А и В находятся на равном расстоянии от прямой MN.
Докажем это утверждение.
Пусть дан отрезок AB, прямая MN проходит через середину отрезка AB, и точки M и N делят отрезок AB пополам.
Предположим, что концы отрезка A и B не находятся на равном расстоянии от прямой MN. Пусть точка A находится ближе к прямой MN, чем точка B.
Проведем перпендикуляры AD и BE из точек A и B на прямую MN. Поскольку точка M является серединой отрезка AB, то AM = MB.
Если расстояние от точки A до прямой MN меньше, чем расстояние от точки B до прямой MN, то AD < BE.
Так как AM = MB, достаточно рассмотреть треугольники MAD и MBE. По условию, AD < BE, а AM = MB. Следовательно, по неравенству треугольников MAD и MBE (неравенство треугольника ММА< ММВ) ∠ MAD < ∠ MBE.
Таким образом, угол ∠MAD меньше, чем угол ∠MBE. Но это противоречит тому, что перпендикуляры AD и BE являются кратчайшими расстояниями от соответствующих точек A и B до прямой MN.
Таким образом, наше предположение о том, что точка A находится ближе к прямой MN, чем точка B, неверно. Следовательно, концы отрезка А и В находятся на равном расстоянии от прямой MN.