Задание 1: Теорема о внешнем угле треугольника
Доказательство:
Пусть в треугольнике ABC (рис. 1), внешний угол при вершине C равен $$\angle BCD$$.
Сумма углов треугольника равна $$180^\circ$$: $$\angle A + \angle B + \angle ACB = 180^\circ$$.
Угол $$\angle ACB$$ и внешний угол $$\angle BCD$$ — смежные, значит, их сумма равна $$180^\circ$$: $$\angle ACB + \angle BCD = 180^\circ$$.
Из второго равенства выразим $$\angle ACB$$: $$\angle ACB = 180^\circ - \angle BCD$$.
Подставим это выражение в первое равенство:
$$\, \angle A + \angle B + (180^\circ - \angle BCD) = 180^\circ$$
$$\, \angle A + \angle B - \angle BCD = 180^\circ - 180^\circ$$
$$\, \angle A + \angle B - \angle BCD = 0$$
$$\, \angle A + \angle B = \angle BCD$$
Что и требовалось доказать.
Задание 2: Свойство односторонних углов при параллельных прямых и секущей
Теорема: Сумма односторонних углов, образованных при пересечении двух параллельных прямых секущей, равна $$180^\circ$$.
Дано:
Доказать: $$\angle 1 + \angle 2 = 180^\circ$$.
Доказательство:
Пусть секущая $$c$$ пересекает параллельные прямые $$a$$ и $$b$$ (рис. 2). Обозначим углы:
Так как прямые $$a$$ и $$b$$ параллельны, то накрест лежащие углы равны: $$\angle 3 = \angle 2$$.
Углы $$\angle 1$$ и $$\angle 3$$ являются односторонними, и их сумма равна $$180^\circ$$ (это свойство, которое мы доказываем, но в данном случае для простоты доказательства используем его, а затем переформулируем). Однако, более строгое доказательство использует соответственные углы.
Альтернативное доказательство (через соответственные углы):
Пусть $$\angle 4$$ — соответственный угол углу $$\angle 2$$. Так как $$a \parallel b$$, то $$\angle 4 = \angle 2$$.
Угол $$\angle 1$$ и угол $$\angle 4$$ являются смежными. Следовательно, $$\angle 1 + \angle 4 = 180^\circ$$.
Так как $$\angle 4 = \angle 2$$, то подставляем это в равенство:
$$\, \angle 1 + \angle 2 = 180^\circ$$.
Что и требовалось доказать.
Ответ: