Załóżmy, że dane punkty nie leżą w jednej płaszczyźnie. Punkty
i
należą do sfery
o średnicy
Podobnie, punkty
należą do sfery
o średnicy
Ale sfera jest
jednoznacznie wyznaczona przez cztery niewspółpłaszczyznowe punkty, więc
Dwie średnice ustalonej sfery leżą w jednej płaszczyźnie, więc
w szczególności odcinki
leżą w jednej płaszczyźnie, co
daje tezę.
Rozwiązanie (II sposób)
Gdzie leży punkt
? Wobec
leży on na
płaszczyźnie
prostopadłej do
i przechodzącej przez
Podobnie wnioskujemy, że punkt
leży na płaszczyźnie
prostopadłej do prostej
i przechodzącej przez
Punkt
leży więc na prostej
która
przechodzi przez punkt
uzupełniający trójkąt
do
prostokąta
Prosta
jest rzutem prostokątnym prostej
na płaszczyznę
Ponieważ
to z twierdzenia o trzech prostopadłych
więc
Punkty
leżą więc na jednej
płaszczyźnie.