3. Дано: α || β, M ∉ α, M ∉ β, M ∉ между α и β, А₁ ∈ α, А₂ ∈ β, В₁ ∈ α, В₂ ∈ β, МА₁ = 4 см, В₁В₂ = 9 см, А₁А₂ = МВ₁.
Найти: МА₂ и МВ₂.
Решение:
1) Рассмотрим треугольники МА₁В₁ и МА₂В₂.
$$\text{Угол М общий у обоих треугольников.}$$
$$\text{Т.к. α || β, то А₁В₁ || А₂В₂ (как линии пересечения параллельных плоскостей третьей плоскостью)}$$
$$\text{Следовательно, треугольник МА₁В₁ подобен треугольнику МА₂В₂ (по двум углам).}$$
2) Из подобия треугольников следует:
$$\frac{MA_1}{MA_2} = \frac{MB_1}{MB_2} = \frac{A_1B_1}{A_2B_2}$$
3) Пусть МА₂ = х, тогда МВ₁ = А₁А₂ = х - 4.
4) МВ₂ = МВ₁ + В₁В₂ = х - 4 + 9 = х + 5.
5) Подставим в пропорцию:
$$\frac{4}{x} = \frac{x-4}{x+5}$$
$$\text{Умножим крест на крест:}$$
4(х + 5) = х(х - 4)
4х + 20 = х² - 4х
х² - 8х - 20 = 0
D = (-8)² - 4 * 1 * (-20) = 64 + 80 = 144
$$\sqrt{D}$$ = 12
x₁ = (8 + 12) / 2 = 10
x₂ = (8 - 12) / 2 = -2 (не подходит, т.к. длина не может быть отрицательной)
Следовательно, МА₂ = 10 см.
МВ₂ = х + 5 = 10 + 5 = 15 см.
Ответ: МА₂ = 10 см, МВ₂ = 15 см.