8. Полуплоскость
Проведём на плоскости какую-нибудь прямую а. Она разобьёт плоскость на две части. На рисунке 8.1 точки А и В принадлежат одной из этих частей, отрезок АВ не пересекает прямую. В этом случае говорят также, что точки А и В лежат по одну сторону от прямой а. Точки В и С принадлежат разным частям плоскости, отрезок ВС пересекает прямую а. В этом случае говорят также, что точки В и С лежат по разные стороны от прямой а.
Следующее свойство является аксиомой взаимного расположения точек на плоскости относительно данной прямой.
• Каждая прямая на плоскости разбивает эту плоскость на две части. При этом если две точки принадлежат разным частям, то отрезок, соединяющий эти точки, пересекается с прямой. Если две точки принадлежат одной части, то отрезок, соединяющий эти точки, не пересекается с прямой.
Часть плоскости, состоящая из точек данной прямой и точек, лежащих по одну сторону от этой прямой, называется полуплоскостью (рис. 8.2).
Вопросы
1. На сколько частей прямая разбивает плоскость?
2. Что называется полуплоскостью?
3. В каком случае две точки принадлежат: а) одной полуплоскости; б) разным полуплоскостям относительно данной прямой?
Задачи
1. Изобразите прямую/? и точки А, В, С, D, Е, Е такие, что А, Е принадлежат данной прямой, а остальные ей не принадлежат, причём D и У лежат в разных полуплоскостях, В и С - в одной полуплоскости, и отрезок BD пересекает прямую р.
2. Даны прямая и четыре точки А, В, С, D, не принадлежащие этой прямой а. Пересекает ли эту прямую отрезок AD, если: а) отрезки АВ, ВС и CD пересекают прямую а\ б) отрезки АС и ВС пересекают прямую а, а отрезок BD не пересекает; в) отрезки АВ и CD пересекают прямую а, а отрезок ВС не пересекает; г) отрезки АВ и CD не пересекают прямую а, а отрезок ВС пересекает; д) отрезки АВ, ВС и CD не пересекают прямую д; е) отрезки АС, ВС и BD пересекают прямую? Изобразите данные ситуации.
3. Даны пять точек и прямая, не проходящая ни через одну из этих точек. Известно, что три точки расположены в одной полуплоскости, а две другие - в другой полуплоскости относительно этой прямой. Каждая пара точек соединена отрезком. Сколько отрезков: а) пересекает прямую; 6) не пересекает прямую? Сделайте соответствующий рисунок.
4. Изобразите две пересекающиеся прямые. На сколько частей они разбивают плоскость?
5. Изобразите три прямые, пересекающиеся в одной точке. На сколько частей они разбивают плоскость?
6. Изобразите четыре прямые, пересекающиеся в одной точке. На сколько частей они разбивают плоскость?
7. На сколько частей разбивают плоскость п прямых, пересекающихся в одной точке?
8. Изобразите три попарно пересекающиеся прямые, не пересекающиеся в одной точке. На сколько частей они разбивают плоскость?
9. Изобразите четыре попарно пересекающиеся прямые, никакие три из которых не пересекаются в одной точке. На сколько частей они разбивают плоскость?
10*. На сколько частей разбивают плоскость п попарно пересекающихся прямых, никакие три из которых не пересекаются в одной точке?