Вертикальные углы — это два угла, которые образуются при пересечении двух прямых и у которых одна вершина общая, а стороны одного угла являются продолжением сторон другого.
Пусть две прямые AB и CD пересекаются в точке O. При этом образуются две пары вертикальных углов: ∠AOC и ∠BOD, а также ∠AOD и ∠BOC.
Рассмотрим пару углов ∠AOC и ∠BOD.
Углы ∠AOC и ∠AOD являются смежными, поэтому их сумма равна 180°:
∠AOC + ∠AOD = 180°
Углы ∠BOD и ∠AOD также являются смежными, поэтому их сумма равна 180°:
∠BOD + ∠AOD = 180°
Из этих двух равенств следует, что:
∠AOC + ∠AOD = ∠BOD + ∠AOD
Вычтем ∠AOD из обеих частей равенства:
∠AOC = ∠BOD
Таким образом, вертикальные углы ∠AOC и ∠BOD равны.
Аналогично доказывается равенство для второй пары вертикальных углов ∠AOD и ∠BOC.