Решение:
1. Определение серединного перпендикуляра к отрезку:
- Серединный перпендикуляр к отрезку — это прямая, которая проходит через середину этого отрезка и перпендикулярна ему.
2. Свойство серединного перпендикуляра:
- Точка лежит на серединном перпендикуляре к отрезку тогда и только тогда, когда она равноудалена от концов этого отрезка.
Доказательство свойства:
- Прямое утверждение: Если точка M лежит на серединном перпендикуляре к отрезку AB (то есть M — середина AB и M ⊥ AB), то MA = MB.
- Рассмотрим треугольники AMC и BMC, где C — середина AB.
- AC = BC (по построению C — середина).
- ∠ACM = ∠BCM = 90° (по построению M ⊥ AB).
- CM — общая сторона.
- По двум сторонам и углу между ними (СУС), ΔAMC = ΔBMC.
- Следовательно, MA = MB (как соответствующие стороны равных треугольников).
- Обратное утверждение: Если точка M равноудалена от концов отрезка AB (MA = MB), то она лежит на серединном перпендикуляре к AB.
- Проведем прямую через M и середину отрезка AB (обозначим ее как C).
- Рассмотрим треугольники AMC и BMC.
- AC = BC (по построению C — середина).
- MA = MB (по условию).
- CM — общая сторона.
- По трем сторонам (ССС), ΔAMC = ΔBMC.
- Следовательно, ∠ACM = ∠BCM.
- Так как ∠ACM + ∠BCM = 180° (развернутый угол), то 2∠ACM = 180°, откуда ∠ACM = 90°.
- Таким образом, прямая CM проходит через середину AB и перпендикулярна AB, то есть является серединным перпендикуляром.